JP7280146B2 - Polyamide composition, method for producing the same, and molded article - Google Patents
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Description
本発明は、ポリアミド組成物及びその製造方法、並びに、成形品に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyamide composition, a method for producing the same, and a molded article.
脂肪族ポリアミドをベースとする組成物は、卓越した特性プロファイルを有しているため、極めて多くの用途において成形品を製造するために使用されている。難燃特性を有するポリアミド組成物は、特に適切な防火を保証するため、電気及び電子産業における構成要素のために必要とされる。 Compositions based on aliphatic polyamides have an excellent profile of properties and are therefore used for producing moldings in a great many applications. Polyamide compositions with flame retardant properties are required especially for components in the electrical and electronic industry to ensure adequate fire protection.
ポリアミドは、ハロゲン化合物の添加によって難燃処理が施されることが多い。しかし、最近は、RoHS(Restriction of Hazardous Substances)及びPoHS(Prohibition on Certain Hazardous Substances in Consumer Products)等の有害物質規制によって、ハロゲン系化合物が含まれる製品を電気電子部品に使用しないようにする各種規制が定められている。このため、ポリアミドのための数種の非ハロゲン難燃剤が開発されてきた。 Polyamides are often flame-retardant treated by the addition of halogen compounds. Recently, however, various regulations prohibiting the use of products containing halogen compounds in electrical and electronic parts due to hazardous substance regulations such as RoHS (Restriction of Hazardous Substances) and PoHS (Prohibition on Certain Hazardous Substances in Consumer Products). is defined. For this reason, several non-halogen flame retardants have been developed for polyamides.
非ハロゲン難燃剤としては、例えば、リン化合物が挙げられる。特許文献1には、ポリアミド用の難燃剤としてのホスフィン酸又はジホスフィン酸のカルシウム塩及びアルミニウム塩を使用することが開示されている。これら非ハロゲン難燃剤を含み、組成物の総質量に対して30質量%のガラス繊維で強化したポリアミド組成物から製造された、試料厚さ1.2mmの試験片は、UL94による燃焼性分類V-0を達成する。 Non-halogen flame retardants include, for example, phosphorus compounds. US Pat. No. 6,300,001 discloses the use of calcium and aluminum salts of phosphinic or diphosphinic acids as flame retardants for polyamides. Specimens with a thickness of 1.2 mm, manufactured from a polyamide composition containing these non-halogen flame retardants and reinforced with 30% by weight of glass fibers relative to the total weight of the composition, had a flammability classification of V- according to UL94. achieve 0.
特許文献2には、UL94の燃焼性分類V-0を達成するために、ポリアミド6を主成分とするガラス繊維強化ポリアミド組成物においては、組成物の総質量に対して20質量%をはるかに超える量、ポリアミド66を主成分とするガラス繊維強化ポリアミド組成物においては、30質量%超のホスフィン酸アルミニウムが必要とされることが開示されている。このように、ホスフィン酸系難燃剤を用いて、燃焼性分類V-0を達成するには多量に添加しなければならず、それにより機械的特性に悪影響を与えることが問題となる。 In Patent Document 2, in order to achieve UL94 flammability classification V-0, in a glass fiber reinforced polyamide composition containing polyamide 6 as a main component, 20% by mass of the total mass of the composition is far It is disclosed that greater than 30% by weight of aluminum phosphinate is required in glass fiber reinforced polyamide compositions based on polyamide 66. US Pat. Thus, when using a phosphinic acid-based flame retardant, a large amount must be added in order to achieve the flammability classification V-0, which poses a problem of adversely affecting mechanical properties.
そこで、特許文献3には、難燃剤としてホスフィン酸塩を含有する脂肪族ポリアミドと半芳香族ポリアミドとの混合物をベースとしたポリアミド組成物が開示されている。半芳香族ポリアミドを添加することで難燃剤の使用量を低減でき、引張伸びが改善することが報告されている。 Thus, US Pat. No. 6,200,009 discloses a polyamide composition based on a mixture of an aliphatic polyamide and a semi-aromatic polyamide containing phosphinates as flame retardants. It has been reported that the addition of semi-aromatic polyamide can reduce the amount of flame retardant used and improve tensile elongation.
また、特許文献4には、難燃剤にホスフィン酸塩を用い、芳香族ポリアミドを含むポリアミドとポリフェニレンサルファイドとの混合物をベースとしたポリアミド組成物が開示されている。芳香族ポリアミドを含むポリアミドに難燃性に優れるポリフェニレンサルファイドを添加することで難燃剤の使用量を低減でき、難燃剤に由来するアウトガスの排出量を低減できることが報告されている。 Further, Patent Document 4 discloses a polyamide composition based on a mixture of a polyamide containing an aromatic polyamide and a polyphenylene sulfide, using a phosphinate as a flame retardant. It has been reported that by adding polyphenylene sulfide, which has excellent flame retardancy, to a polyamide containing an aromatic polyamide, the amount of flame retardant used can be reduced, and the amount of outgassing derived from the flame retardant can be reduced.
しかしながら、特許文献3に記載のポリアミド組成物は、難燃剤の使用量を低減することで引張破断伸びは改善されるものの、自動車及び各種電気部品に要求される大気平衡吸湿下での曲げ弾性率、長期耐熱性等において改良の余地がある。
また、特許文献4に記載のポリアミド組成物は、ポリフェニレンサルファイドを添加することで難燃剤の使用量を低減し、アウトガスを低減しているものの、芳香族ポリアミドに対する脂肪族ポリアミドの割合を増やすと、UL94による燃焼性分類V-0を維持することが難しくなるという問題がある。他にも、特に電気部品で要求されるCTI(Comparative Tracking Index)の悪化が懸念される。
このように、従来技術では、ハロゲンを含有せず、難燃性に優れ、引張強度、吸水時の曲げ弾性率及び長期耐熱性が良好なポリアミド組成物は未だ知られていない。
However, although the polyamide composition described in Patent Document 3 has improved tensile elongation at break by reducing the amount of flame retardant used, the bending elastic modulus under atmospheric equilibrium moisture absorption required for automobiles and various electrical parts , there is room for improvement in terms of long-term heat resistance and the like.
In addition, the polyamide composition described in Patent Document 4 reduces the amount of flame retardant used by adding polyphenylene sulfide and reduces outgassing, but when the ratio of aliphatic polyamide to aromatic polyamide is increased, There is a problem that it becomes difficult to maintain the flammability classification V-0 according to UL94. Another concern is the deterioration of the CTI (Comparative Tracking Index), which is required especially for electrical parts.
As described above, in the prior art, a halogen-free polyamide composition having excellent flame retardancy, tensile strength, flexural modulus upon water absorption, and long-term heat resistance is not yet known.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ハロゲンを含有しないにも関わらず、難燃性に優れ、成形品としたときの長期耐熱性が良好なポリアミド組成物及びその製造方法、並びに、前記ポリアミド組成物からなる成形品を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a polyamide composition having excellent flame retardancy and good long-term heat resistance when formed into a molded article despite not containing halogen, and a method for producing the same. and a molded article comprising said polyamide composition.
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
本発明の第1態様に係るポリアミド組成物は、
(A)脂肪族ポリアミド、
(B)ジアミン単位とジカルボン酸単位とを含有する半芳香族ポリアミド、
(C)下記一般式(1)で表されるホスフィン酸塩、下記一般式(2)で表されるジホスフィン酸塩及びこれらの縮合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類、並びに、
(D)酸素指数27%以上であり、主鎖に芳香族基を有するポリマー、
を含有するポリアミド組成物であって、
前記(B)半芳香族ポリアミドが、前記(B)半芳香族ポリアミドを構成する全ジカルボン酸単位中、イソフタル酸単位を50モル%以上含有し、
前記(D)ポリマーの含有量が前記(A)脂肪族ポリアミド、前記(B)半芳香族ポリアミド、前記(C)ホスフィン酸塩類及び前記(D)ポリマーの合計質量に対して0.1質量%以上8質量%以下である。
That is, the present invention includes the following aspects.
The polyamide composition according to the first aspect of the present invention is
(A) an aliphatic polyamide;
(B) a semi-aromatic polyamide containing diamine units and dicarboxylic acid units;
(C) at least one phosphinate selected from the group consisting of a phosphinate represented by the following general formula (1), a diphosphinate represented by the following general formula (2), and condensates thereof; ,
(D) a polymer having an oxygen index of 27% or more and having an aromatic group in its main chain;
A polyamide composition containing
The (B) semi-aromatic polyamide contains 50 mol% or more of isophthalic acid units in all dicarboxylic acid units constituting the (B) semi-aromatic polyamide,
The content of the (D) polymer is 0.1% by mass with respect to the total mass of the (A) aliphatic polyamide, the (B) semi-aromatic polyamide, the (C) phosphinates and the (D) polymer It is more than 8 mass % or less.
(一般式(1)中、R11及びR12はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基又は炭素数6以上10以下のアリール基である。Mn11+は、n11価の金属イオンである。Mはカルシウム又はアルミニウムである。n11は2又は3である。n11が2又は3である場合、複数存在するR11及びR12はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
一般式(2)中、R21及びR22はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上10以下のアリール基である。Y21は、炭素数1以上10以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基である。M’m21+はm21価の金属イオンである。M’はカルシウム又はアルミニウムである。n21は1以上3以下の整数である。n21が2又は3である場合、複数存在するR21、R22及びY21はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。m21は2又は3である。xは1又は2である。xが2の場合、複数存在するM’は同一であってもよく、異なっていてもよい。n21、x及びm21は、2×n21=m21×xの関係式を満たす整数である。)
(In general formula (1), R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. M n11+ is an n11-valent metal ion. M is calcium or aluminum , n11 is 2 or 3. When n11 is 2 or 3, a plurality of R 11 and R 12 may be the same or different.
In general formula (2), R 21 and R 22 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Y 21 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. M′ m21+ is an m21 valent metal ion. M' is calcium or aluminum . n21 is an integer of 1 or more and 3 or less. When n21 is 2 or 3, multiple R 21 , R 22 and Y 21 may be the same or different. m21 is 2 or 3; x is 1 or 2; When x is 2, multiple M' may be the same or different. n21, x and m21 are integers satisfying the relational expression 2*n21=m21*x. )
前記(D)ポリマーが、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル又は無水マレイン酸変性ポリフェニレンエーテルであってもよい。
前記(A)脂肪族ポリアミドが、ジアミン単位とジカルボン酸単位とを含有してもよい。
前記(A)脂肪族ポリアミドがポリアミド66であってもよい。
The (D) polymer may be polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, or maleic anhydride-modified polyphenylene ether.
The (A) aliphatic polyamide may contain a diamine unit and a dicarboxylic acid unit.
The (A) aliphatic polyamide may be polyamide 66.
前記(C)ホスフィン酸塩類の含有量が、前記(A)脂肪族ポリアミド、前記(B)半芳香族ポリアミド、前記(C)ホスフィン酸塩類及び前記(D)ポリマーの合計質量に対して、0.1質量%以上30質量%以下であってもよい。
前記ポリアミド組成物のtanδピーク温度が、90℃以上であってもよい。
前記ポリアミド組成物中の(B)半芳香族ポリアミドの含有量が、前記ポリアミド組成物中のポリアミドの総質量に対して、5質量%以上50質量%以下であってもよい。
前記(B)半芳香族ポリアミドが、前記(B)半芳香族ポリアミドを構成する全ジカルボン酸単位中、イソフタル酸単位を75モル%以上含有してもよい。
前記(B)半芳香族ポリアミドが、前記(B)半芳香族ポリアミドを構成する全ジカルボン酸単位中、イソフタル酸単位を100モル%含有してもよい。
前記ポリアミド組成物の重量平均分子量が、10000以上50000以下であってもよい。
上記第1態様に係るポリアミド組成物は、少なくとも1種の(E)充填材を更に含んでもよい。
The content of the (C) phosphinates is 0 with respect to the total mass of the (A) aliphatic polyamide, the (B) semi-aromatic polyamide, the (C) phosphinates and the (D) polymer .1 mass % or more and 30 mass % or less may be sufficient.
A tan δ peak temperature of the polyamide composition may be 90° C. or higher.
The content of (B) the semi-aromatic polyamide in the polyamide composition may be 5% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total mass of the polyamide in the polyamide composition.
The (B) semi-aromatic polyamide may contain 75 mol % or more of isophthalic acid units in all dicarboxylic acid units constituting the (B) semi-aromatic polyamide.
The (B) semi-aromatic polyamide may contain 100 mol % of isophthalic acid units in all the dicarboxylic acid units constituting the (B) semi-aromatic polyamide.
The weight average molecular weight of the polyamide composition may be 10,000 or more and 50,000 or less.
The polyamide composition according to the first aspect may further comprise at least one (E) filler.
本発明の第2態様に係る成形品は、上記第1態様に係るポリアミド組成物を成形してなる。 A molded article according to the second aspect of the present invention is obtained by molding the polyamide composition according to the first aspect.
本発明の第3態様に係るポリアミド組成物の製造方法は、上記第1態様に係るポリアミド組成物を製造する方法であって、前記(A)脂肪族ポリアミド、前記(B)半芳香族ポリアミド、前記(C)ホスフィン酸塩類及び前記(D)ポリマーを含有する原料成分を溶融混練する方法である。 A method for producing a polyamide composition according to a third aspect of the present invention is a method for producing the polyamide composition according to the first aspect, comprising: the (A) aliphatic polyamide; the (B) semi-aromatic polyamide; It is a method of melt-kneading raw material components containing the (C) phosphinate and the (D) polymer.
上記態様のポリアミド組成物及びその製造方法によれば、ハロゲンを含有しないにも関わらず、難燃性に優れ、長期耐熱性が良好な成形品が得られる。上記態様の成形品は、ハロゲンを含有せず、ハロゲンを含有しないにも関わらず、難燃性に優れ、長期耐熱性が良好である。 According to the polyamide composition of the above aspect and the method for producing the same, a molded article having excellent flame retardancy and good long-term heat resistance can be obtained in spite of containing no halogen. The molded article of the above embodiment does not contain halogen, and despite not containing halogen, it has excellent flame retardancy and good long-term heat resistance.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (only henceforth "this embodiment") for implementing this invention is demonstrated in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be appropriately modified and implemented within the scope of the gist thereof.
なお、本明細書において、「ポリアミド」とは主鎖中にアミド(-NHCO-)基を有する重合体を意味する。 As used herein, the term "polyamide" means a polymer having an amide (--NHCO--) group in its main chain.
≪ポリアミド組成物≫
本実施形態のポリアミド組成物は、以下の(A)~(D)成分を含有する。
(A)脂肪族ポリアミド;
(B)ジアミン単位とジカルボン酸単位とを含有する半芳香族ポリアミド;
(C)ホスフィン酸塩類;
(D)酸素指数27%以上であり、主鎖に芳香族基を有するポリマー(以下、単に「(D)ポリマー」と略記する場合がある)
<<Polyamide composition>>
The polyamide composition of this embodiment contains the following components (A) to (D).
(A) an aliphatic polyamide;
(B) a semi-aromatic polyamide containing diamine units and dicarboxylic acid units;
(C) phosphinates;
(D) A polymer having an oxygen index of 27% or more and having an aromatic group in the main chain (hereinafter sometimes simply abbreviated as "(D) polymer")
本実施形態のポリアミド組成物は、(A)~(D)成分の合計質量に対する(D)成分の含有量は、0.1質量%以上8.0質量%以下である。 In the polyamide composition of the present embodiment, the content of component (D) with respect to the total mass of components (A) to (D) is 0.1% by mass or more and 8.0% by mass or less.
前記(C)ホスフィン酸塩類は、下記一般式(1)で表されるホスフィン酸塩(以下、「ホスフィン酸塩(1)」と略記する場合がある)、下記一般式(2)で表されるジホスフィン酸塩(以下、「ジホスフィン酸塩(2)」と略記する場合がある)及びこれらの縮合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類である。 The (C) phosphinates are phosphinates represented by the following general formula (1) (hereinafter sometimes abbreviated as "phosphinate (1)") and represented by the following general formula (2): diphosphinate (hereinafter sometimes abbreviated as "diphosphinate (2)") and at least one phosphinate selected from the group consisting of condensates thereof.
(一般式(1)中、R11及びR12はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基又は炭素数6以上10以下のアリール基である。Mn11+はn11価の金属イオンである。Mは元素周期表の第2族若しくは第15族に属する元素又は遷移元素である。n11は2又は3である。n11が2又は3である場合、複数存在するR11及びR12はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
一般式(2)中、R21及びR22はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上10以下のアリール基である。Y21は、炭素数1以上10以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基である。M’m21+はm21価の金属イオンである。M’は元素周期表の第2族若しくは第15族に属する元素又は遷移元素である。n21は1以上3以下の整数である。n21が2又は3である場合、複数存在するR21、R22及びY21はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。m21は2又は3である。xは1又は2である。xが2の場合、複数存在するM’は同一であってもよく、異なっていてもよい。n21、x及びm21は、2×n21=m21×xの関係式を満たす整数である。)
(In general formula (1), R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. M n11+ is an n11-valent metal ion M is an element or transition element belonging to Group 2 or Group 15 of the periodic table, n11 is 2 or 3. When n11 is 2 or 3, the plurality of R11 and R12 are each They may be the same or different.
In general formula (2), R 21 and R 22 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Y 21 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. M′ m21+ is an m21 valent metal ion. M' is an element belonging to group 2 or group 15 of the periodic table or a transition element. n21 is an integer of 1 or more and 3 or less. When n21 is 2 or 3, multiple R 21 , R 22 and Y 21 may be the same or different. m21 is 2 or 3; x is 1 or 2; When x is 2, multiple M' may be the same or different. n21, x and m21 are integers satisfying the relational expression 2*n21=m21*x. )
本実施形態のポリアミド組成物は、上記構成を有することで、ハロゲンを含有せず、難燃性に優れ、引張強度、吸水時の曲げ弾性率、長期耐熱性が良好な成形品が得られる。 The polyamide composition of the present embodiment, which has the above structure, does not contain halogen, is excellent in flame retardancy, and provides a molded article having excellent tensile strength, flexural modulus upon water absorption, and long-term heat resistance.
<ポリアミド組成物の特性>
本実施形態のポリアミド組成物の分子量及びtanδピーク温度は、下記構成とすることができ、具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
<Characteristics of Polyamide Composition>
The molecular weight and tan δ peak temperature of the polyamide composition of the present embodiment can be configured as follows, and specifically, can be measured by the methods described in the examples below.
[ポリアミド組成物の重量平均分子(Mw)]
ポリアミド組成物の分子量の指標としては、重量平均分子(Mw)を利用できる。
ポリアミド組成物の重量平均分子(Mw)は10000以上50000以下が好ましく、17000以上45000以下がより好ましく、20000以上45000以下がさらに好ましく、25000以上45000以下がよりさらに好ましく、30000以上42000以下が特に好ましく、35000以上40000以下が最も好ましい。
ポリアミド組成物の重量平均分子(Mw)が上記範囲であることにより、機械的性質、特に吸水剛性、熱時剛性、流動性等により優れるポリアミド組成物が得られる。また、(E)充填材に代表される成分を含有させたポリアミド組成物から得られた成形品は、引張強度、吸水時の曲げ弾性率、長期耐熱性により優れたものとなる。
[Weight average molecule (Mw) of polyamide composition]
A weight average molecular weight (Mw) can be used as an index of the molecular weight of the polyamide composition.
The weight average molecule (Mw) of the polyamide composition is preferably 10000 or more and 50000 or less, more preferably 17000 or more and 45000 or less, more preferably 20000 or more and 45000 or less, even more preferably 25000 or more and 45000 or less, and particularly preferably 30000 or more and 42000 or less. , 35000 or more and 40000 or less.
When the weight average molecular weight (Mw) of the polyamide composition is within the above range, a polyamide composition having excellent mechanical properties, particularly water absorption stiffness, heat stiffness, fluidity, etc., can be obtained. In addition, the molded article obtained from the polyamide composition containing the component represented by (E) the filler is excellent in tensile strength, flexural modulus upon water absorption, and long-term heat resistance.
ポリアミド組成物のMwを上記範囲内に制御する方法としては、例えば、(A)脂肪族ポリアミド、(B)半芳香族ポリアミド及び(D)ポリマーのMwが後述する範囲のものを使用すること等が挙げられる。
なお、Mw(重量平均分子量)の測定は、後述の実施例に記載するように、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて測定することができる。
As a method for controlling the Mw of the polyamide composition within the above range, for example, (A) an aliphatic polyamide, (B) a semi-aromatic polyamide, and (D) a polymer having a Mw within the range described later can be used. are mentioned.
In addition, Mw (weight average molecular weight) can be measured using GPC (gel permeation chromatography) as described in Examples below.
[ポリアミド組成物のtanδピーク温度]
ポリアミド組成物のtanδピーク温度の下限値は、90℃が好ましく、105℃がより好ましく、110℃がさらに好ましい。
一方、ポリアミド組成物のtanδピーク温度の上限値は、150℃が好ましく、140℃がより好ましく、130℃がさらに好ましい。
すなわち、ポリアミド組成物のtanδピーク温度は、90℃以上であり、105℃以上150℃以下が好ましく、110℃以上140℃以下がより好ましく、110℃以上130℃以下がさらに好ましい。
ポリアミド組成物のtanδピーク温度が上記下限値以上であることにより、吸水剛性、及び、熱時剛性により優れるポリアミド組成物を得ることができる傾向にある。一方、ポリアミド組成物のtanδピーク温度が上記上限値以下であることにより、(E)充填材に代表される成分を含有させたポリアミド組成物から得られる成形品は、引張強度、吸水時の曲げ弾性率、長期耐熱性により優れたものとなる傾向にある。
[tan δ peak temperature of polyamide composition]
The lower limit of the tan δ peak temperature of the polyamide composition is preferably 90°C, more preferably 105°C, and even more preferably 110°C.
On the other hand, the upper limit of the tan δ peak temperature of the polyamide composition is preferably 150°C, more preferably 140°C, and even more preferably 130°C.
That is, the tan δ peak temperature of the polyamide composition is 90° C. or higher, preferably 105° C. or higher and 150° C. or lower, more preferably 110° C. or higher and 140° C. or lower, even more preferably 110° C. or higher and 130° C. or lower.
When the tan δ peak temperature of the polyamide composition is equal to or higher than the above lower limit, it tends to be possible to obtain a polyamide composition that is more excellent in water absorption rigidity and heat rigidity. On the other hand, since the tan δ peak temperature of the polyamide composition is equal to or less than the above upper limit, the molded article obtained from the polyamide composition containing the component represented by (E) the filler has tensile strength and bending when absorbing water. It tends to be superior in terms of elastic modulus and long-term heat resistance.
ポリアミド組成物のtanδピーク温度を上記範囲内に制御する方法としては、例えば、(A)脂肪族ポリアミド及び(B)半芳香族ポリアミドの含有量を後述する範囲に制御する方法等が挙げられる。 Examples of the method for controlling the tan δ peak temperature of the polyamide composition within the above range include a method for controlling the contents of (A) the aliphatic polyamide and (B) the semi-aromatic polyamide within the range described below.
以下、本実施形態のポリアミド組成物の各構成成分の詳細について説明する。 Details of each constituent component of the polyamide composition of the present embodiment are described below.
<(A)脂肪族ポリアミド>
本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(A)脂肪族ポリアミドの構成単位は、以下の(1)及び(2)のうち少なくともいずれかの条件を満たすことが好ましい。
(1)(A-a)脂肪族ジカルボン酸単位と(A-b)脂肪族ジアミン単位とを含有すること。
(2)(A-c)ラクタム単位及びアミノカルボン酸単位からなる群より選択される少なくとも1種を含有すること。
本実施形態のポリアミド組成物は、(A)脂肪族ポリアミドとして、上記(1)及び(2)のうち少なくともいずれかの条件を満たす1種又は2種以上のポリアミドを含有することができる。中でも、本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(A)脂肪族ポリアミドの構成単位は、上記(1)を満たすことが特に好ましい。
<(A) Aliphatic Polyamide>
The constitutional unit of (A) the aliphatic polyamide contained in the polyamide composition of the present embodiment preferably satisfies at least one of the following conditions (1) and (2).
(1) containing (Aa) aliphatic dicarboxylic acid units and (Ab) aliphatic diamine units;
(2) containing at least one selected from the group consisting of (Ac) lactam units and aminocarboxylic acid units;
The polyamide composition of the present embodiment can contain, as (A) aliphatic polyamide, one or two or more polyamides that satisfy at least one of the above conditions (1) and (2). Above all, it is particularly preferable that the constitutional unit of (A) the aliphatic polyamide contained in the polyamide composition of the present embodiment satisfies the above (1).
[(A-a)脂肪族ジカルボン酸単位]
(A-a)脂肪族ジカルボン酸単位を構成する脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、炭素数3以上20以下の直鎖状又は分岐鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
炭素数3以上20以下の直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸、ジグリコール酸等が挙げられる。
炭素数3以上20以下の分岐鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルマロン酸、2,2-ジメチルコハク酸、2,3-ジメチルグルタル酸、2,2-ジエチルコハク酸、2,3-ジエチルグルタル酸、2,2-ジメチルグルタル酸、2-メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸等が挙げられる。
これら(A-a)脂肪族ジカルボン酸単位を構成する脂肪族ジカルボン酸は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、ポリアミド組成物の耐熱性、流動性、靭性、低吸水性、及び、剛性等がより優れる傾向にあるので、(A-a)脂肪族ジカルボン酸単位を構成する脂肪族ジカルボン酸としては、炭素数6以上の直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
[(Aa) aliphatic dicarboxylic acid unit]
(Aa) The aliphatic dicarboxylic acid constituting the aliphatic dicarboxylic acid unit includes, for example, linear or branched saturated aliphatic dicarboxylic acids having 3 or more and 20 or less carbon atoms.
Linear saturated aliphatic dicarboxylic acids having 3 to 20 carbon atoms are not limited to the following, but examples include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, and azelaic acid. , sebacic acid, dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, hexadecanedioic acid, octadecanedioic acid, eicosanedioic acid, diglycolic acid, and the like.
Examples of the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid having 3 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, dimethylmalonic acid, 2,2-dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylglutaric acid, 2,2-diethylsuccinic acid, 2,3-diethylglutaric acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 2-methyladipic acid, trimethyladipic acid and the like.
The aliphatic dicarboxylic acids constituting these (Aa) aliphatic dicarboxylic acid units may be used alone or in combination of two or more.
Among them, polyamide compositions tend to have better heat resistance, fluidity, toughness, low water absorption, and rigidity. Linear saturated aliphatic dicarboxylic acids having 6 or more carbon atoms are preferred.
好ましい炭素数6以上の直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸として具体的には、例えば、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸等が挙げられる。
中でも、炭素数6以上の直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸としては、ポリアミド組成物の耐熱性等の観点で、アジピン酸、セバシン酸又はドデカン二酸が好ましい。
Specific examples of preferred linear saturated aliphatic dicarboxylic acids having 6 or more carbon atoms include adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, hexadecanedioic acid, octadecanedioic acid, eicosanedioic acid, and the like. be done.
Among them, adipic acid, sebacic acid, or dodecanedioic acid is preferable as the linear saturated aliphatic dicarboxylic acid having 6 or more carbon atoms from the viewpoint of the heat resistance of the polyamide composition.
また、(A)脂肪族ポリアミドは、本実施形態のポリアミド組成物の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、3価以上の多価カルボン酸に由来する単位をさらに含んでもよい。3価以上の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等が挙げられる。これら3価以上の多価カルボン酸は、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition, (A) the aliphatic polyamide may further contain a unit derived from a polycarboxylic acid having a valence of 3 or more, if necessary, as long as the effects of the polyamide composition of the present embodiment are not impaired. Trivalent or higher polyvalent carboxylic acids include, for example, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid and the like. These trivalent or higher polyvalent carboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
[(A-b)脂肪族ジアミン単位]
(A-b)脂肪族ジアミン単位を構成する脂肪族ジアミンとしては、例えば、炭素数2以上20以下の直鎖状飽和脂肪族ジアミン、又は、炭素数3以上20以下の分岐鎖状飽和脂肪族ジアミン等が挙げられる。
炭素数2以上20以下の直鎖状飽和脂肪族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン等が挙げられる。
炭素数3以上20以下の分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、2-メチルペンタメチレンジアミン(2-メチル-1,5-ジアミノペンタンともいう)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチル-1,8-オクタンジアミン(2-メチルオクタメチレンジアミンともいう)、2,4-ジメチルオクタメチレンジアミン等が挙げられる。
これら(A-b)脂肪族ジアミン単位を構成する脂肪族ジアミンは、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、(A-b)脂肪族ジアミン単位を構成する脂肪族ジアミンの炭素数は、6以上12以下が好ましく、6以上10以下がより好ましい。(A-b)脂肪族ジアミン単位を構成する脂肪族ジアミンの炭素数が上記下限値以上であることにより、得られる成形品の耐熱性がより優れる。一方、当該炭素数が上記上限値以下であることにより、得られる成形品の結晶性及び離形性がより優れる。
[(Ab) aliphatic diamine unit]
(Ab) As the aliphatic diamine constituting the aliphatic diamine unit, for example, a linear saturated aliphatic diamine having 2 to 20 carbon atoms, or a branched saturated aliphatic diamine having 3 to 20 carbon atoms diamine and the like.
Examples of straight-chain saturated aliphatic diamines having 2 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, ethylenediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, tridecamethylenediamine and the like.
Examples of the branched saturated aliphatic diamine having 3 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, 2-methylpentamethylenediamine (also referred to as 2-methyl-1,5-diaminopentane), 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine (also called 2-methyloctamethylenediamine), 2,4-dimethyloctamethylene diamine and the like.
The aliphatic diamines constituting these (Ab) aliphatic diamine units may be used alone or in combination of two or more.
Among them, the number of carbon atoms in the aliphatic diamine constituting the (Ab) aliphatic diamine unit is preferably 6 or more and 12 or less, more preferably 6 or more and 10 or less. (Ab) When the number of carbon atoms in the aliphatic diamine constituting the aliphatic diamine unit is at least the above lower limit, the heat resistance of the obtained molded article is more excellent. On the other hand, when the number of carbon atoms is equal to or less than the above upper limit, the crystallinity and releasability of the resulting molded article are more excellent.
好ましい炭素数6以上12以下の直鎖状又は分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンとして具体的には、例えば、ヘキサメチレンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミン、2-メチル-1,8-オクタンジアミン等が挙げられる。
中でも、炭素数6以上12以下の直鎖状又は分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、又は、2-メチルペンタメチレンジアミンが好ましい。このような(A-b)脂肪族ジアミン単位を含むことにより、ポリアミド組成物から得られる成形品の耐熱性及び剛性等がより優れる。
Specific examples of preferred linear or branched saturated aliphatic diamines having 6 to 12 carbon atoms include hexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine, and the like. mentioned.
Among them, hexamethylenediamine or 2-methylpentamethylenediamine is preferable as the linear or branched saturated aliphatic diamine having 6 to 12 carbon atoms. By containing such (Ab) aliphatic diamine units, the heat resistance and rigidity of molded articles obtained from the polyamide composition are more excellent.
また、(A)脂肪族ポリアミドは、本実施形態のポリアミド組成物の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、3価以上の多価脂肪族アミンに由来する単位を更に含んでもよい。3価以上の多価脂肪族アミンとしては、例えば、ビスヘキサメチレントリアミン等が挙げられる。 In addition, (A) the aliphatic polyamide may further contain a unit derived from a polyvalent aliphatic amine having a valence of 3 or more, if necessary, as long as the effects of the polyamide composition of the present embodiment are not impaired. Examples of trivalent or higher polyvalent aliphatic amines include bishexamethylenetriamine.
[(A-c)ラクタム単位及びアミノカルボン酸単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位]
(A)脂肪族ポリアミドは、(A-c)ラクタム単位及びアミノカルボン酸単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位を含有することができる。このような単位を含むことにより、靭性に優れるポリアミドが得られる傾向にある。
なお、ここでいう、「ラクタム単位」、及び、「アミノカルボン酸単位」とは、重(縮)合したラクタム及びアミノカルボン酸のことをいう。
[(Ac) at least one structural unit selected from the group consisting of lactam units and aminocarboxylic acid units]
(A) The aliphatic polyamide can contain at least one structural unit selected from the group consisting of (Ac) lactam units and aminocarboxylic acid units. By containing such units, there is a tendency to obtain a polyamide having excellent toughness.
As used herein, the terms "lactam unit" and "aminocarboxylic acid unit" refer to poly(condensed) lactam and aminocarboxylic acid.
ラクタム単位を構成するラクタムとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブチロラクタム、ピバロラクタム、ε-カプロラクタム、カプリロラクタム、エナントラクタム、ウンデカノラクタム、ラウロラクタム(ドデカノラクタム)等が挙げられる。
中でも、ラクタム単位を構成するラクタムとしては、ε-カプロラクタム、又は、ラウロラクタムが好ましく、ε-カプロラクタムがより好ましい。このようなラクタムを含むことにより、ポリアミド組成物から得られる成形品の靭性がより優れる傾向にある。
Examples of the lactam constituting the lactam unit include, but are not limited to, butyrolactam, pivalolactam, ε-caprolactam, caprylolactam, enantholactam, undecanolactam, laurolactam (dodecanolactam), and the like. be done.
Among them, the lactam constituting the lactam unit is preferably ε-caprolactam or laurolactam, more preferably ε-caprolactam. Containing such a lactam tends to improve the toughness of molded articles obtained from the polyamide composition.
アミノカルボン酸単位を構成するアミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ラクタムが開環した化合物であるω-アミノカルボン酸やα,ω-アミノ酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸単位を構成するアミノカルボン酸としては、ω位がアミノ基で置換された炭素数4以上14以下の直鎖状又は分岐鎖状飽和脂肪族カルボン酸が好ましい。このようなアミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、6-アミノカプロン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸等が挙げられる。また、アミノカルボン酸としては、パラアミノメチル安息香酸等も挙げられる。
Examples of the aminocarboxylic acid constituting the aminocarboxylic acid unit include, but are not limited to, ω-aminocarboxylic acids and α,ω-amino acids, which are lactam ring-opened compounds.
The aminocarboxylic acid constituting the aminocarboxylic acid unit is preferably a straight-chain or branched-chain saturated aliphatic carboxylic acid having 4 to 14 carbon atoms substituted with an amino group at the ω-position. Examples of such aminocarboxylic acids include, but are not limited to, 6-aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid and the like. Moreover, para-aminomethyl benzoic acid etc. are mentioned as an aminocarboxylic acid.
これら(A-c)ラクタム単位及びアミノカルボン酸単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位を構成するラクタム及びアミノカルボン酸は、それぞれ1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 These (Ac) lactams and aminocarboxylic acids constituting at least one structural unit selected from the group consisting of lactam units and aminocarboxylic acid units may be used singly or in combination of two or more. may be used in combination.
中でも、本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(A)脂肪族ポリアミドとしては、機械特性、耐熱性、成形性及び靱性の観点から、ジカルボン酸単位とジアミン単位とを含有するポリアミドが好ましく、ポリアミド66(PA66)がより好ましい。PA66は、機械特性、耐熱性、成形性及び靭性に優れていることから、自動車用部品に適した材料と考えられている。 Among them, the (A) aliphatic polyamide contained in the polyamide composition of the present embodiment is preferably a polyamide containing a dicarboxylic acid unit and a diamine unit from the viewpoint of mechanical properties, heat resistance, moldability and toughness. 66 (PA66) is more preferred. PA66 is considered a suitable material for automotive parts because of its excellent mechanical properties, heat resistance, formability and toughness.
本実施形態のポリアミド組成物中の(A)脂肪族ポリアミドの含有量は、ポリアミド組成物中のポリアミドの総質量に対して、例えば10質量%以上100質量%以下とすることができ、例えば50質量%以上100質量%以下とすることができ、例えば55質量%以上100質量%以下とすることができる。 The content of (A) the aliphatic polyamide in the polyamide composition of the present embodiment can be, for example, 10% by mass or more and 100% by mass or less, relative to the total mass of the polyamide in the polyamide composition. It can be from 55% by mass to 100% by mass, for example, from 55% by mass to 100% by mass.
[(A)脂肪族ポリアミドの重量平均分子量Mw(A)]
(A)脂肪族ポリアミドの分子量の指標としては、重量平均分子量Mw(A)を利用できる。脂肪族ポリアミドの重量平均分子量Mw(A)は10000以上50000以下が好ましく、17000以上45000以下がより好ましく、20000以上45000以下がさらに好ましく、25000以上45000以下がよりさらに好ましく、30000以上45000以下が特に好ましく、35000以上40000以下が最も好ましい。
重量平均分子量Mw(A)が上記範囲であることにより、機械的性質、特に吸水剛性、熱時剛性、流動性、並びに、成形品としたときの引張強度、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性等により優れるポリアミド組成物が得られる。
なお、重量平均分子量Mw(A)の測定は、下記実施例に記載するように、GPCを用いて測定することができる。
[(A) weight average molecular weight Mw (A) of aliphatic polyamide]
(A) As an index of the molecular weight of the aliphatic polyamide, the weight average molecular weight Mw (A) can be used. The weight average molecular weight Mw (A) of the aliphatic polyamide is preferably 10000 or more and 50000 or less, more preferably 17000 or more and 45000 or less, more preferably 20000 or more and 45000 or less, even more preferably 25000 or more and 45000 or less, especially 30000 or more and 45000 or less. It is preferably 35,000 or more and 40,000 or less, most preferably.
When the weight average molecular weight Mw (A) is in the above range, mechanical properties, particularly water absorption stiffness, heat stiffness, fluidity, tensile strength when molded, bending elastic modulus when water is absorbed, and long-term A polyamide composition having excellent heat resistance and the like can be obtained.
The weight average molecular weight Mw (A) can be measured using GPC as described in the examples below.
<(B)半芳香族ポリアミド>
本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(B)半芳香族ポリアミドは、ジアミン単位とジカルボン酸単位とを含有するポリアミドである。
(B)半芳香族ポリアミドは、(B)半芳香族ポリアミドの全構成単位に対して、20モル%以上80モル%以下の芳香族構成単位を含むことが好ましく、30モル%以上70モル%以下の芳香族構成単位を含むことがより好ましく、40モル%以上60モル%以下の芳香族構成単位を含むことがさらに好ましい。ここでいう、「芳香族構成単位」とは、芳香族ジアミン単位及び芳香族ジカルボン酸単位を意味する。
<(B) Semi-aromatic polyamide>
The (B) semi-aromatic polyamide contained in the polyamide composition of the present embodiment is a polyamide containing diamine units and dicarboxylic acid units.
The (B) semi-aromatic polyamide preferably contains 20 mol% or more and 80 mol% or less of aromatic constitutional units, and 30 mol% or more and 70 mol% of the total constitutional units of the (B) semi-aromatic polyamide. It more preferably contains the following aromatic structural units, and more preferably contains 40 mol % or more and 60 mol % or less of aromatic structural units. The "aromatic structural unit" as used herein means an aromatic diamine unit and an aromatic dicarboxylic acid unit.
また、(B)半芳香族ポリアミドは、(B)半芳香族ポリアミドの全ジカルボン酸単位に対して、イソフタル酸単位を50モル%以上含む(B-a)ジカルボン酸単位と、炭素数4以上10以下のジアミン単位を含む(B-b)ジアミン単位とを含有するポリアミドであることが好ましい。
また、このとき、(B)半芳香族ポリアミド中のイソフタル酸単位及び炭素数4以上10以下のジアミン単位の合計含有量は、(B)半芳香族ポリアミドの全構成単位に対して、50モル%以上が好ましく、80モル%以上100モル%以下がより好ましく、90モル%以上100モル%以下がさらに好ましく、100モル%が特に好ましい。
In addition, (B) the semi-aromatic polyamide includes (B-a) dicarboxylic acid units containing 50 mol% or more of isophthalic acid units with respect to the total dicarboxylic acid units of the (B) semi-aromatic polyamide, and a dicarboxylic acid unit having 4 or more carbon atoms. Polyamides containing (Bb) diamine units containing 10 or less diamine units are preferred.
Also, at this time, the total content of isophthalic acid units and diamine units having 4 to 10 carbon atoms in the (B) semi-aromatic polyamide is 50 mol with respect to all constituent units of the (B) semi-aromatic polyamide. % or more, more preferably 80 mol % or more and 100 mol % or less, even more preferably 90 mol % or more and 100 mol % or less, and particularly preferably 100 mol %.
なお、(B)半芳香族ポリアミドを構成する所定の単量体単位の割合は、核磁気共鳴分光法(NMR)等により測定することができる。 The ratio of the predetermined monomer units constituting the (B) semi-aromatic polyamide can be measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) or the like.
[(B-a)ジカルボン酸単位]
(B-a)ジカルボン酸単位としては、特に限定されず、例えば、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族ジカルボン酸単位、脂環族ジカルボン酸単位等が挙げられる。
中でも、(B-a)ジカルボン酸単位としては、(B-a)ジカルボン酸単位の全モル数に対して、イソフタル酸単位を50モル%以上含むことが好ましく、イソフタル酸単位を65モル%以上100モル%以下含むことがより好ましく、75モル%以上100モル%以下含むことがさらに好ましく、80モル%以上100モル%以下含むことが特に好ましく、100モル%含むことが最も好ましい。
(B-a)ジカルボン酸単位中のイソフタル酸単位の割合が上記下限値以上であることにより、機械的性質、特に吸水剛性、熱時剛性、流動性等を同時に満足できるポリアミド組成物が得られる傾向にある。また、ポリアミド組成物から得られる成形品について、引張強度、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性がより優れる傾向にある。
[(Ba) dicarboxylic acid unit]
The (Ba) dicarboxylic acid unit is not particularly limited, and examples thereof include aromatic dicarboxylic acid units, aliphatic dicarboxylic acid units, and alicyclic dicarboxylic acid units.
Among them, the (Ba) dicarboxylic acid unit preferably contains 50 mol% or more of the isophthalic acid unit, and 65 mol% or more of the isophthalic acid unit , based on the total number of moles of the (Ba) dicarboxylic acid unit . It is more preferably 100 mol % or less, more preferably 75 mol % or more and 100 mol % or less, particularly preferably 80 mol % or more and 100 mol % or less, and most preferably 100 mol %.
(B-a) When the ratio of the isophthalic acid unit in the dicarboxylic acid unit is at least the above lower limit, a polyamide composition can be obtained which simultaneously satisfies mechanical properties, particularly water absorption stiffness, heat stiffness, fluidity, and the like. There is a tendency. In addition, molded articles obtained from polyamide compositions tend to be more excellent in tensile strength, flexural modulus when water is absorbed, and long-term heat resistance.
(芳香族ジカルボン酸単位)
イソフタル酸単位以外の芳香族ジカルボン酸単位を構成する芳香族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基を有するジカルボン酸が挙げられる。芳香族ジカルボン酸の芳香族基は、無置換でもよく、置換基を有していてもよい。
(aromatic dicarboxylic acid unit)
Examples of aromatic dicarboxylic acids constituting aromatic dicarboxylic acid units other than isophthalic acid units include, but are not limited to, dicarboxylic acids having aromatic groups such as phenyl and naphthyl groups. The aromatic group of the aromatic dicarboxylic acid may be unsubstituted or may have a substituent.
この置換基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数6以上10以下のアリール基、炭素数7以上10以下のアリールアルキル基、炭素数7以上10以下のアルキルアリール基、ハロゲン基、炭素数1以上6以下のシリル基、スルホン酸基及びその塩(ナトリウム塩等)等が挙げられる。
炭素数1以上4以下のアルキル基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基等が挙げられる。
炭素数6以上10以下のアリール基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
炭素数7以上10以下のアリールアルキル基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ベンジル基等が挙げられる。
炭素数7以上10以下のアルキルアリール基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、トリル基、キシリル基等が挙げられる。
ハロゲン基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等が挙げられる。
炭素数1以上6以下のシリル基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、トリメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基等が挙げられる。
中でも、イソフタル酸単位以外の芳香族ジカルボン酸単位を構成する芳香族ジカルボン酸としては、無置換又は所定の置換基で置換された炭素数8以上20以下の芳香族ジカルボン酸が好ましい。
Although the substituent is not particularly limited, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and 7 to 10 carbon atoms. alkylaryl groups, halogen groups, silyl groups having 1 to 6 carbon atoms, sulfonic acid groups and salts thereof (sodium salts, etc.).
The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is not limited to the following, but examples thereof include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group. etc.
Examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include, but are not limited to, a phenyl group and a naphthyl group.
Examples of the arylalkyl group having 7 or more and 10 or less carbon atoms include, but are not limited to, a benzyl group.
Examples of the alkylaryl group having 7 to 10 carbon atoms include, but are not limited to, tolyl group and xylyl group.
Examples of halogen groups include, but are not limited to, fluoro, chloro, bromo, and iodo groups.
Examples of the silyl group having 1 to 6 carbon atoms include, but are not limited to, trimethylsilyl group and tert-butyldimethylsilyl group.
Among them, aromatic dicarboxylic acids constituting aromatic dicarboxylic acid units other than isophthalic acid units are preferably unsubstituted or substituted with predetermined substituents and having 8 to 20 carbon atoms.
無置換又は所定の置換基で置換された炭素数8以上20以下の芳香族ジカルボン酸として具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、2-クロロテレフタル酸、2-メチルテレフタル酸、5-メチルイソフタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸等が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸単位を構成する芳香族ジカルボン酸は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms that are unsubstituted or substituted with a predetermined substituent include, but are not limited to, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 2-chloro terephthalic acid, 2-methylterephthalic acid, 5-methylisophthalic acid, 5-sodiumsulfoisophthalic acid and the like.
The aromatic dicarboxylic acids constituting the aromatic dicarboxylic acid unit may be used singly or in combination of two or more.
(脂肪族ジカルボン酸単位)
脂肪族ジカルボン酸単位を構成する脂肪族ジカルボン酸としては、炭素数3以上20以下の直鎖状又は分岐鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
(aliphatic dicarboxylic acid unit)
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid constituting the aliphatic dicarboxylic acid unit include linear or branched saturated aliphatic dicarboxylic acids having 3 or more and 20 or less carbon atoms.
炭素数3以上20以下の直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸、ジグリコール酸等が挙げられる。
炭素数3以上20以下の分岐鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジメチルマロン酸、2,2-ジメチルコハク酸、2,3-ジメチルグルタル酸、2,2-ジエチルコハク酸、2,3-ジエチルグルタル酸、2,2-ジメチルグルタル酸、2-メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸等が挙げられる。
Linear saturated aliphatic dicarboxylic acids having 3 to 20 carbon atoms are not limited to the following, but examples include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, and azelaic acid. , sebacic acid, dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, hexadecanedioic acid, octadecanedioic acid, eicosanedioic acid, diglycolic acid, and the like.
Examples of the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid having 3 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, dimethylmalonic acid, 2,2-dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylglutaric acid, 2,2-diethylsuccinic acid, 2,3-diethylglutaric acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 2-methyladipic acid, trimethyladipic acid and the like.
(脂環族ジカルボン酸単位)
脂環族ジカルボン酸単位(以下、「脂環式ジカルボン酸単位」と称する場合がある)を構成する脂環族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂環構造の炭素数が3以上10以下の脂環族ジカルボン酸等が挙げられる。中でも、脂環族ジカルボン酸としては、脂環構造の炭素数が5以上10以下の脂環族ジカルボン酸が好ましい。
(Alicyclic dicarboxylic acid unit)
The alicyclic dicarboxylic acid constituting the alicyclic dicarboxylic acid unit (hereinafter sometimes referred to as "alicyclic dicarboxylic acid unit") is not limited to the following, for example, an alicyclic structure Alicyclic dicarboxylic acids having 3 or more and 10 or less carbon atoms are included. Among them, as the alicyclic dicarboxylic acid, an alicyclic dicarboxylic acid having an alicyclic structure having 5 or more and 10 or less carbon atoms is preferable.
このような脂環族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸等が挙げられる。中でも、脂環族ジカルボン酸としては、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸が好ましい。
なお、脂環族ジカルボン酸単位を構成する脂環族ジカルボン酸は、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of such alicyclic dicarboxylic acids include, but are not limited to, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, and the like. be done. Among them, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid is preferable as the alicyclic dicarboxylic acid.
The alicyclic dicarboxylic acid constituting the alicyclic dicarboxylic acid unit may be used singly or in combination of two or more.
脂環族ジカルボン酸の脂環族基は、無置換でもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、炭素数1以上4以下のアルキル基等が挙げられる。炭素数1以上4以下のアルキル基としては、上記「芳香族ジカルボン酸単位」において例示されたものと同様のものが挙げられる。 The alicyclic group of the alicyclic dicarboxylic acid may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of substituents include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms are the same as those exemplified in the above "aromatic dicarboxylic acid unit".
イソフタル酸単位以外のジカルボン酸単位としては、芳香族ジカルボン酸単位を含むことが好ましく、炭素数6以上の芳香族ジカルボン酸を含むことがより好ましい。
このようなジカルボン酸を用いることにより、機械的性質、特に吸水剛性、熱時剛性、流動性等を同時に満足できるポリアミド組成物が得られる傾向にある。また、ポリアミド組成物から得られる成形品について、引張強度、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性がより優れる傾向にある。
The dicarboxylic acid unit other than the isophthalic acid unit preferably contains an aromatic dicarboxylic acid unit, and more preferably contains an aromatic dicarboxylic acid having 6 or more carbon atoms.
By using such a dicarboxylic acid, there is a tendency to obtain a polyamide composition which simultaneously satisfies mechanical properties, particularly water absorption stiffness, heat stiffness, fluidity, and the like. In addition, molded articles obtained from polyamide compositions tend to be more excellent in tensile strength, flexural modulus when water is absorbed, and long-term heat resistance.
(B)半芳香族ポリアミドにおいて、(B-a)ジカルボン酸単位を構成するジカルボン酸としては、上記ジカルボン酸として記載の化合物に限定されるものではなく、上記ジカルボン酸と等価な化合物であってもよい。
ここでいう、「ジカルボン酸と等価な化合物」とは、上記ジカルボン酸に由来するジカルボン酸構造と同様のジカルボン酸構造となり得る化合物を意味する。このような化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジカルボン酸の無水物、ジカルボン酸のハロゲン化物等が挙げられる。
In the (B) semi-aromatic polyamide, the dicarboxylic acid constituting the (Ba) dicarboxylic acid unit is not limited to the compounds described as the above dicarboxylic acids, and compounds equivalent to the above dicarboxylic acids. good too.
The term "compound equivalent to dicarboxylic acid" as used herein means a compound capable of forming the same dicarboxylic acid structure as the dicarboxylic acid structure derived from the dicarboxylic acid. Examples of such compounds include, but are not limited to, dicarboxylic acid anhydrides and dicarboxylic acid halides.
また、(B)半芳香族ポリアミドは、本実施形態のポリアミド組成物の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、3価以上の多価カルボン酸に由来する単位をさらに含んでもよい。
3価以上の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等が挙げられる。これら3価以上の多価カルボン酸は、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
In addition, (B) the semi-aromatic polyamide may further contain a unit derived from a polycarboxylic acid having a valence of 3 or more, if necessary, as long as the effects of the polyamide composition of the present embodiment are not impaired.
Trivalent or higher polyvalent carboxylic acids include, for example, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid and the like. These trivalent or higher polyvalent carboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
[(B-b)ジアミン単位]
(B)半芳香族ポリアミドを構成する(B-b)ジアミン単位は、特に限定されず、例えば、芳香族ジアミン単位、脂肪族ジアミン単位、脂環族ジアミン単位等が挙げられる。中でも、(B)半芳香族ポリアミドを構成する(B-b)ジアミン単位としては、炭素数4以上10以下のジアミン単位を含むことが好ましく、炭素数6以上10以下のジアミン単位を含むことがより好ましい。
[(Bb) diamine unit]
The (Bb) diamine unit constituting the (B) semi-aromatic polyamide is not particularly limited, and examples thereof include aromatic diamine units, aliphatic diamine units, and alicyclic diamine units. Among them, the (Bb) diamine unit constituting the (B) semi-aromatic polyamide preferably contains a diamine unit having 4 to 10 carbon atoms, and preferably contains a diamine unit having 6 to 10 carbon atoms. more preferred.
(脂肪族ジアミン単位)
脂肪族ジアミン単位を構成する脂肪族ジアミンとしては、例えば、炭素数4以上20以下の直鎖状飽和脂肪族ジアミン等が挙げられる。
炭素数4以上20以下の直鎖状飽和脂肪族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン等が挙げられる。
(aliphatic diamine unit)
Examples of the aliphatic diamine constituting the aliphatic diamine unit include linear saturated aliphatic diamines having 4 or more and 20 or less carbon atoms.
Examples of straight-chain saturated aliphatic diamines having 4 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, ethylenediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, tridecamethylenediamine and the like.
(脂環族ジアミン単位)
脂環族ジアミン単位を構成する脂環族ジアミン(以下、「脂環式ジアミン」とも称する場合がある)としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,4-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロペンタンジアミン等が挙げられる。
(alicyclic diamine unit)
The alicyclic diamine (hereinafter sometimes referred to as "alicyclic diamine") constituting the alicyclic diamine unit is not limited to the following, but examples include 1,4-cyclohexanediamine, 1 ,3-cyclohexanediamine, 1,3-cyclopentanediamine and the like.
(芳香族ジアミン単位)
芳香族ジアミン単位を構成する芳香族ジアミンとしては、芳香族基を含有するジアミンであれば以下に限定されるものではない。芳香族ジアミンとして具体的には、例えば、メタキシリレンジアミン等が挙げられる。
(aromatic diamine unit)
The aromatic diamine constituting the aromatic diamine unit is not limited to the following as long as it contains an aromatic group . Specific examples of aromatic diamines include meta-xylylenediamine and the like.
なお、これら各ジアミン単位を構成するジアミンは、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、(B-b)ジアミン単位としては、脂肪族ジアミン単位が好ましく、炭素数4以上10以下の直鎖状飽和脂肪族ジアミン単位がより好ましく、炭素数6以上10以下の直鎖状飽和脂肪族ジアミン単位がさらに好ましく、ヘキサメチレンジアミン単位が特に好ましい。
このようなジアミンを用いることにより、機械的性質、特に吸水剛性、熱時剛性、流動性等を同時に満足できるポリアミド組成物が得られる傾向にある。また、ポリアミド組成物から得られる成形品について、引張強度、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性がより優れる傾向にある。
In addition, the diamine which comprises each diamine unit may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
Among them, the (Bb) diamine unit is preferably an aliphatic diamine unit, more preferably a linear saturated aliphatic diamine unit having 4 to 10 carbon atoms, and a linear saturated aliphatic diamine having 6 to 10 carbon atoms. Group diamine units are more preferred, and hexamethylenediamine units are particularly preferred.
By using such a diamine, there is a tendency to obtain a polyamide composition which simultaneously satisfies mechanical properties, particularly water absorption stiffness, heat stiffness, fluidity, and the like. In addition, molded articles obtained from polyamide compositions tend to be more excellent in tensile strength, flexural modulus upon water absorption, and long-term heat resistance.
本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(B)半芳香族ポリアミドとしては、ポリアミド6I(ポリヘキサメチレンイソフタルアミド)、ポリアミド9I、又は、ポリアミド10Iが好ましく、ポリアミド6Iがより好ましい。ポリアミド6Iは、耐熱性、成形加工性及び難燃性に優れていることから、自動車用部品に適した材料と考えられる。 As the (B) semi-aromatic polyamide contained in the polyamide composition of the present embodiment, polyamide 6I (polyhexamethylene isophthalamide), polyamide 9I, or polyamide 10I is preferable, and polyamide 6I is more preferable. Polyamide 6I is considered to be a suitable material for automotive parts because of its excellent heat resistance, moldability and flame retardancy.
本実施形態のポリアミド組成物中の(B)半芳香族ポリアミドの含有量は、ポリアミド組成物中のポリアミドの総質量に対して、5質量%以上90質量%以下とすることができ、10質量%以上50質量%以下が好ましく、15.0質量%以上40質量%以下がより好ましく、20質量%以上45質量%以下がさらに好ましい。
(B)半芳香族ポリアミドの含有量を上記範囲とすることで、ポリアミド組成物から得られる成形品の機械的性質がより優れる。また、(E)充填材に代表される成分を含有させることで、ポリアミド組成物から得られる成形品の引張強度、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性がより優れる傾向にある。
The content of the (B) semi-aromatic polyamide in the polyamide composition of the present embodiment can be 5% by mass or more and 90% by mass or less with respect to the total mass of the polyamide in the polyamide composition, and 10% by mass % or more and 50 mass % or less, more preferably 15.0 mass % or more and 40 mass % or less, and even more preferably 20 mass % or more and 45 mass % or less.
By setting the content of the semi-aromatic polyamide (B) within the above range, the molded article obtained from the polyamide composition has more excellent mechanical properties. In addition, by containing a component typified by (E) a filler, the tensile strength, flexural modulus upon water absorption, and long-term heat resistance of molded articles obtained from the polyamide composition tend to be more excellent.
[(B)半芳香族ポリアミドの重量平均分子量Mw(B)]
(B)半芳香族ポリアミドの分子量の指標としては、重量平均分子量Mw(B)を利用できる。半芳香族ポリアミドの重量平均分子量Mw(B)は10000以上50000以下が好ましく、15000以上45000以下がより好ましく、15000以上40000以下がさらに好ましく、17000以上30000以下がよりさらに好ましく、17000以上25000以下が特に好ましく、18000以上22000以下が最も好ましい。
重量平均分子量Mw(B)が上記範囲であることにより、機械的性質、特に吸水剛性、熱時剛性、流動性、並びに、成形品としたときの引張強度、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性等により優れるポリアミド組成物が得られる。
なお、重量平均分子量Mw(B)の測定は、下記実施例に記載するように、GPCを用いて測定することができる。
[(B) Weight average molecular weight Mw (B) of semi-aromatic polyamide]
(B) The weight average molecular weight Mw (B) can be used as an index of the molecular weight of the semi-aromatic polyamide. The weight average molecular weight Mw (B) of the semi-aromatic polyamide is preferably 10000 or more and 50000 or less, more preferably 15000 or more and 45000 or less, still more preferably 15000 or more and 40000 or less, even more preferably 17000 or more and 30000 or less, and 17000 or more and 25000 or less. It is particularly preferred, and 18,000 or more and 22,000 or less is most preferred.
When the weight average molecular weight Mw (B) is in the above range, mechanical properties, particularly water absorption stiffness, heat stiffness, fluidity, tensile strength when formed into a molded product, bending elastic modulus when water is absorbed, and long-term A polyamide composition having excellent heat resistance and the like can be obtained.
The weight-average molecular weight Mw(B) can be measured using GPC as described in Examples below.
<末端封止剤>
本実施形態のポリアミド組成物に含まれるポリアミド((A)脂肪族ポリアミド及び(B)半芳香族ポリアミド)の末端は、公知の末端封止剤により末端封止されていてもよい。
このような末端封止剤は、上記ジカルボン酸と上記ジアミンとから、又は、上記ラクタム及び上記アミノカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種から、ポリアミドを製造する際に、分子量調節剤としても添加することができる。
<Terminal blocking agent>
The ends of the polyamide ((A) aliphatic polyamide and (B) semi-aromatic polyamide) contained in the polyamide composition of the present embodiment may be end-blocked with a known end-blocking agent.
Such a terminal blocking agent is used as a molecular weight modifier when producing a polyamide from the dicarboxylic acid and the diamine, or from at least one selected from the group consisting of the lactam and the aminocarboxylic acid. can be added.
末端封止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、モノカルボン酸、モノアミン、酸無水物(無水フタル酸等)、モノイソシアネート、モノエステル類、モノアルコール類等が挙げられる。末端封止剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、末端封止剤としては、モノカルボン酸、又は、モノアミンが好ましい。ポリアミドの末端が末端封止剤で封鎖されていることにより、ポリアミド組成物から得られる成形品の熱安定性がより優れる傾向にある。
Examples of terminal blocking agents include, but are not limited to, monocarboxylic acids, monoamines, acid anhydrides (such as phthalic anhydride), monoisocyanates, monoesters, and monoalcohols. Only one type of terminal blocker may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Among them, monocarboxylic acids or monoamines are preferable as terminal blockers. By blocking the ends of the polyamide with a terminal blocking agent, the molded article obtained from the polyamide composition tends to have better thermal stability.
末端封止剤として使用できるモノカルボン酸としては、ポリアミドの末端に存在し得るアミノ基との反応性を有するものであればよい。モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソブチル酸等が挙げられる。
脂環族モノカルボン酸としては、例えば、シクロヘキサンカルボン酸等が挙げられる。
芳香族モノカルボン酸としては、例えば、安息香酸、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等が挙げられる。
これらモノカルボン酸は、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、(B)半芳香族ポリアミドの末端は、流動性及び機械的強度の観点から、酢酸によって封止されていることが好ましい。
As the monocarboxylic acid that can be used as the terminal blocker, any one having reactivity with the amino group that can be present at the terminal of the polyamide can be used. Examples of monocarboxylic acids include, but are not limited to, aliphatic monocarboxylic acids, alicyclic monocarboxylic acids, and aromatic monocarboxylic acids.
Examples of aliphatic monocarboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, and isobutyric acid. mentioned.
Examples of alicyclic monocarboxylic acids include cyclohexanecarboxylic acid and the like.
Examples of aromatic monocarboxylic acids include benzoic acid, toluic acid, α-naphthalenecarboxylic acid, β-naphthalenecarboxylic acid, methylnaphthalenecarboxylic acid, and phenylacetic acid.
These monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
In particular, (B) the terminal of the semi-aromatic polyamide is preferably blocked with acetic acid from the viewpoint of fluidity and mechanical strength.
末端封止剤として使用できるモノアミンとしては、ポリアミドの末端に存在し得るカルボキシ基との反応性を有するものであればよい。モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族モノアミン、脂環族モノアミン、芳香族モノアミン等が挙げられる。
脂肪族モノアミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等が挙げられる。
脂環族モノアミンとしては、例えば、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
芳香族モノアミンとしては、例えば、アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等が挙げられる。
これらモノアミンは、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
As the monoamine that can be used as the terminal blocking agent, any one having reactivity with the carboxyl group that may be present at the terminal of the polyamide may be used. Examples of monoamines include, but are not limited to, aliphatic monoamines, alicyclic monoamines, and aromatic monoamines.
Examples of aliphatic monoamines include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine and dibutylamine.
Alicyclic monoamines include, for example, cyclohexylamine and dicyclohexylamine.
Examples of aromatic monoamines include aniline, toluidine, diphenylamine, naphthylamine and the like.
These monoamines may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
末端封止剤により末端封止されたポリアミドを含有するポリアミド組成物は、耐熱性、流動性、靭性、低吸水性、及び、剛性により優れる傾向にある。 Polyamide compositions containing polyamides end-capped with end-capping agents tend to be superior in heat resistance, fluidity, toughness, low water absorption, and rigidity.
<(A)脂肪族ポリアミド及び(B)半芳香族ポリアミドの製造方法>
本実施形態のポリアミド組成物に含まれるポリアミド((A)脂肪族ポリアミド及び(B)半芳香族ポリアミド)を製造する際に、ジカルボン酸の添加量とジアミンの添加量とは、同モル量付近であることが好ましい。重合反応中のジアミンの反応系外への逃散分もモル比においては考慮して、ジカルボン酸全体のモル量1に対して、ジアミン全体のモル量は、0.9以上1.2以下が好ましく、0.95以上1.1以下がより好ましく、0.98以上1.05以下がさらに好ましい。
<Method for producing (A) aliphatic polyamide and (B) semi-aromatic polyamide>
When producing the polyamide ((A) aliphatic polyamide and (B) semi-aromatic polyamide) contained in the polyamide composition of the present embodiment, the amount of dicarboxylic acid added and the amount of diamine added are about the same molar amount. is preferably Considering the amount of diamine that escapes to the outside of the reaction system during the polymerization reaction, the molar ratio of the total diamine to the total molar amount of dicarboxylic acid is preferably 0.9 or more and 1.2 or less. , is more preferably 0.95 or more and 1.1 or less, and more preferably 0.98 or more and 1.05 or less.
ポリアミドの製造方法としては、以下に限定されるものではないが、例えば、以下の(1)又は(2)の重合工程を含む。
(1)ジカルボン酸単位を構成するジカルボン酸と、ジアミン単位を構成するジアミンとの組み合わせを重合して重合体を得る工程。
(2)ラクタム単位を構成するラクタム、及び、アミノカルボン酸単位を構成するアミノカルボン酸からなる群より選ばれる1種以上を重合して重合体を得る工程。
The method for producing polyamide includes, but is not limited to, the following polymerization step (1) or (2).
(1) A step of polymerizing a combination of a dicarboxylic acid constituting a dicarboxylic acid unit and a diamine constituting a diamine unit to obtain a polymer.
(2) A step of polymerizing at least one selected from the group consisting of lactams constituting lactam units and aminocarboxylic acids constituting aminocarboxylic acid units to obtain a polymer.
また、ポリアミドの製造方法としては、前記重合工程の後に、ポリアミドの重合度を上昇させる上昇工程を、更に含むことが好ましい。また、必要に応じて、前記重合工程及び前記上昇工程の後に、得られた重合体の末端を末端封止剤により封止する封止工程を含んでいてもよい。 Moreover, it is preferable that the method for producing a polyamide further includes an increasing step for increasing the degree of polymerization of the polyamide after the polymerization step. Further, if necessary, a blocking step of blocking terminals of the obtained polymer with a terminal blocking agent may be included after the polymerization step and the rising step.
ポリアミドの具体的な製造方法としては、例えば、以下の1)~4)に例示するように種々の方法が挙げられる。
1)ジカルボン酸-ジアミン塩、ジカルボン酸とジアミンとの混合物、ラクタム、及び、アミノカルボン酸からなる群より選ばれる1種以上の水溶液又は水懸濁液を加熱し、溶融状態を維持したまま重合させる方法(以下、「熱溶融重合法」と称する場合がある)。
2)熱溶融重合法で得られたポリアミドを融点以下の温度で固体状態を維持したまま重合度を上昇させる方法(以下、「熱溶融重合・固相重合法」と称する場合がある)。
3)ジカルボン酸-ジアミン塩、ジカルボン酸とジアミンとの混合物、ラクタム、及び、アミノカルボン酸からなる群より選ばれる1種以上を、固体状態を維持したまま重合させる方法(以下、「固相重合法」と称する場合がある)。
4)ジカルボン酸と等価なジカルボン酸ハライド成分と、ジアミン成分とを用いて重合させる方法(以下、「溶液法」と称する場合がある)。
Specific methods for producing polyamides include, for example, various methods exemplified in 1) to 4) below.
1) Dicarboxylic acid-diamine salts, mixtures of dicarboxylic acids and diamines, lactams, and one or more aqueous solutions or aqueous suspensions selected from the group consisting of aminocarboxylic acids are heated to polymerize while maintaining the molten state. method (hereinafter sometimes referred to as “thermal melt polymerization method”).
2) A method of increasing the degree of polymerization of a polyamide obtained by a hot melt polymerization method while maintaining a solid state at a temperature below the melting point (hereinafter sometimes referred to as "hot melt polymerization/solid phase polymerization method").
3) A method of polymerizing one or more selected from the group consisting of a dicarboxylic acid-diamine salt, a mixture of a dicarboxylic acid and a diamine, a lactam, and an aminocarboxylic acid while maintaining a solid state (hereinafter referred to as "solid phase polymerization (sometimes referred to as “lawful”).
4) A method of polymerizing using a dicarboxylic acid halide component equivalent to the dicarboxylic acid and a diamine component (hereinafter sometimes referred to as "solution method").
中でも、ポリアミドの具体的な製造方法としては、熱溶融重合法を含む製造方法が好ましい。また、熱溶融重合法によりポリアミドを製造する際には、重合が終了するまで、溶融状態を保持することが好ましい。溶融状態を保持するためには、ポリアミド組成物に適した重合条件で製造することが必要となる。重合条件としては、例えば、以下に示す条件等が挙げられる。まず、熱溶融重合法における重合圧力を14kg/cm2以上25kg/cm2以下(ゲージ圧)に制御し、加熱を続ける。次いで、槽内の圧力が大気圧(ゲージ圧は0kg/cm2)になるまで30分以上かけながら降圧する。 Among them, as a specific method for producing a polyamide, a production method including a hot melt polymerization method is preferable. Moreover, when producing a polyamide by a hot melt polymerization method, it is preferable to maintain a molten state until the polymerization is completed. In order to maintain the molten state, it is necessary to produce the polyamide composition under suitable polymerization conditions. Polymerization conditions include, for example, the conditions shown below. First, the polymerization pressure in the hot melt polymerization method is controlled to 14 kg/cm 2 or more and 25 kg/cm 2 or less (gauge pressure), and heating is continued. Then, the pressure in the tank is lowered over 30 minutes or more until it reaches the atmospheric pressure (gauge pressure is 0 kg/cm 2 ).
ポリアミドの製造方法において、重合形態としては、特に限定されず、バッチ式でもよく、連続式でもよい。
ポリアミドの製造に用いる重合装置としては、特に限定されるものではなく、公知の装置を用いることができる。重合装置として具体的には、例えば、オートクレーブ型反応器、タンブラー型反応器、押出機型反応器(ニーダー等)等が挙げられる。
In the method for producing polyamide, the form of polymerization is not particularly limited, and may be a batch system or a continuous system.
A polymerization apparatus used for producing polyamide is not particularly limited, and a known apparatus can be used. Specific examples of the polymerization apparatus include an autoclave reactor, a tumbler reactor, and an extruder reactor (kneader, etc.).
以下、ポリアミドの製造方法として、バッチ式の熱溶融重合法によりポリアミドを製造する方法を具体的に示すが、ポリアミドの製造方法は、これに限定されない。
まず、ポリアミドの原料成分(ジカルボン酸とジアミンとの組み合わせ、並びに、必要に応じて、ラクタム及びアミノカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種)を、約40質量%以上60質量%以下含有する水溶液を調製する。次いで、当該水溶液を110℃以上180℃以下の温度、及び。約0.035MPa以上0.6MPa以下(ゲージ圧)の圧力で操作される濃縮槽で、約65質量%以上90質量%以下に濃縮して濃縮溶液を得る。
次いで、得られた濃縮溶液をオートクレーブに移し、オートクレーブにおける圧力が約1.2MPa以上2.2MPa以下(ゲージ圧)になるまで加熱を続ける。
次いで、オートクレーブにおいて、水及びガス成分のうち少なくともいずれかを抜きながら圧力を約1.2MPa以上2.2MPa以下(ゲージ圧)に保つ。次いで、温度が約220℃以上260℃以下に達した時点で、大気圧まで降圧する(ゲージ圧は、0MPa)。オートクレーブ内の圧力を大気圧に降圧後、必要に応じて減圧することにより、副生する水を効果的に除くことができる。
次いで、オートクレーブを窒素等の不活性ガスで加圧し、オートクレーブからポリアミド溶融物をストランドとして押し出す。押し出されたストランドを、冷却、カッティングすることにより、ポリアミドのペレットを得る。
As a method for producing a polyamide, a method for producing a polyamide by a batch-type hot-melt polymerization method will be specifically described below, but the method for producing a polyamide is not limited to this.
First, about 40% by mass or more and 60% by mass or less of raw material components for polyamide (combination of dicarboxylic acid and diamine, and at least one selected from the group consisting of lactam and aminocarboxylic acid, if necessary) Prepare an aqueous solution. Then, the aqueous solution is heated to a temperature of 110° C. or higher and 180° C. or lower, and In a concentration tank operated at a pressure of about 0.035 MPa or more and 0.6 MPa or less (gauge pressure), the solution is concentrated to about 65 mass % or more and 90 mass % or less to obtain a concentrated solution.
The resulting concentrated solution is then transferred to an autoclave and heating is continued until the pressure in the autoclave is about 1.2 MPa to 2.2 MPa (gauge pressure).
Then, in an autoclave, the pressure is maintained at about 1.2 MPa or more and 2.2 MPa or less (gauge pressure) while removing at least one of water and gas components. Next, when the temperature reaches approximately 220° C. or higher and 260° C. or lower, the pressure is lowered to atmospheric pressure (gauge pressure is 0 MPa). By reducing the pressure in the autoclave to atmospheric pressure and then reducing the pressure as necessary, water produced as a by-product can be effectively removed.
The autoclave is then pressurized with an inert gas such as nitrogen and the polyamide melt is extruded from the autoclave as a strand. The extruded strand is cooled and cut to obtain polyamide pellets.
<ポリアミドのポリマー末端>
本実施形態のポリアミド組成物に含まれるポリアミド((A)脂肪族ポリアミド及び(B)半芳香族ポリアミド)のポリマー末端としては、特に限定されないが、以下の1)~4)に分類され、定義することができる。
すなわち、1)アミノ末端、2)カルボキシ末端、3)封止剤による末端、4)その他の末端である。
1)アミノ末端は、アミノ基(-NH2基)を有するポリマー末端であり、ジアミン単位に由来する。
2)カルボキシ末端は、カルボキシ基(-COOH基)を有するポリマー末端であり、ジカルボン酸単位に由来する。
3)封止剤による末端は、重合時に封止剤を添加した場合に形成される末端である。封止剤としては、上述した末端封止剤が挙げられる。
4)その他の末端は、上述した1)~3)に分類されないポリマー末端である。その他の末端として具体的には、アミノ末端が脱アンモニア反応して生成した末端、カルボキシ末端から脱炭酸反応して生成した末端等が挙げられる。
<Polymer end of polyamide>
The polymer ends of the polyamide ((A) aliphatic polyamide and (B) semi-aromatic polyamide) contained in the polyamide composition of the present embodiment are not particularly limited, but are classified into the following 1) to 4) and defined can do.
2) the carboxy terminus; 3) the capped terminus; 4) the other terminus.
1) The amino terminus is the polymer terminus with an amino group ( -NH2 group) and is derived from the diamine unit.
2) A carboxy terminus is a polymer terminus having a carboxy group (--COOH group) and is derived from a dicarboxylic acid unit .
3) Terminals formed by a capping agent are terminals formed when a capping agent is added during polymerization. The terminal blocking agent mentioned above is mentioned as a blocking agent.
4) Other terminals are polymer terminals not classified in 1) to 3) above. Specific examples of other terminals include terminals generated by deammonification of amino terminals, terminals generated by decarboxylation of carboxy terminals, and the like.
<(C)ホスフィン酸塩類>
本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(C)ホスフィン酸塩類としては、下記一般式(1)で表されるホスフィン酸塩(ホスフィン酸塩(1))、下記一般式(2)で表されるジホスフィン酸塩(ジホスフィン酸塩(2))及びこれらの縮合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類である。
<(C) Phosphinates>
The (C) phosphinates contained in the polyamide composition of the present embodiment include a phosphinate (phosphinate (1)) represented by the following general formula (1), and a phosphinate (phosphinate (1)) represented by the following general formula (2). diphosphinate (diphosphinate (2)) and at least one phosphinate selected from the group consisting of condensates thereof.
(一般式(1)中、R11及びR12はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基又は炭素数6以上10以下のアリール基である。Mn11+はn11価の金属イオンである。Mは元素周期表の第2族若しくは第15族に属する元素又は遷移元素である。n11は2又は3である。n11が2又は3である場合、複数存在するR11及びR12はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
一般式(2)中、R21及びR22はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上10以下のアリール基である。Y21は、炭素数1以上10以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基である。M’m21+はm21価の金属イオンである。M’は元素周期表の第2族若しくは第15族に属する元素又は遷移元素である。n21は1以上3以下の整数である。n21が2又は3である場合、複数存在するR21、R22及びY21はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。m21は2又は3である。xは1又は2である。xが2の場合、複数存在するM’は同一であってもよく、異なっていてもよい。n21、x及びm21は、2×n21=m21×xの関係式を満たす整数である。)
(In general formula (1), R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. M n11+ is an n11-valent metal ion M is an element or transition element belonging to Group 2 or Group 15 of the periodic table, n11 is 2 or 3. When n11 is 2 or 3, the plurality of R11 and R12 are each They may be the same or different.
In general formula (2), R 21 and R 22 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Y 21 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. M′ m21+ is an m21 valent metal ion. M' is an element belonging to group 2 or group 15 of the periodic table or a transition element. n21 is an integer of 1 or more and 3 or less. When n21 is 2 or 3, multiple R 21 , R 22 and Y 21 may be the same or different. m21 is 2 or 3; x is 1 or 2; When x is 2, multiple M' may be the same or different. n21, x and m21 are integers satisfying the relational expression 2*n21=m21*x. )
[R11、R12、R21及びR22]
R11、R12、R21及びR22はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上10以下のアリール基である。n11が2又は3である場合、複数存在するR11及びR12はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよいが、製造が容易であることから、同一であることが好ましい。また、n21が2又は3である場合、複数存在するR21及びR22はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよいが、製造が容易であることから、同一であることが好ましい。
アルキル基としては、鎖状であってもよく、環状であってもよいが、鎖状であることが好ましい。鎖状アルキル基としては、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。直鎖状アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。分岐鎖状アルキル基としては、例えば、1-メチルエチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルエチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチル基ペンチル基、4-メチルペンチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基、1,1,2-トリメチルプロピル基等が挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
アルキル基及びアリール基は、置換基を有してもよい。アルキル基における置換基としては、例えば、炭素数6以上10以下のアリール基等が挙げられる。アリール基における置換基としては、炭素数1以上6以下のアルキル基等が挙げられる。
置換基を有するアルキル基として具体的には、例えば、ベンジル基等が挙げられる。
置換基を有するアリール基として具体的には、例えば、トリル基、キシリル基等が挙げられる。
中でも、R11、R12、R21及びR22としては、炭素数1以上6以下のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
[R 11 , R 12 , R 21 and R 22 ]
R 11 , R 12 , R 21 and R 22 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. When n11 is 2 or 3, a plurality of R 11 and R 12 may be the same or different, but are preferably the same for ease of production. When n21 is 2 or 3, the plurality of R 21 and R 22 may be the same or different, but are preferably the same for ease of production.
The alkyl group may be chain-like or cyclic, but chain-like is preferred. The chain alkyl group may be linear or branched. Linear alkyl groups include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and the like. Examples of branched chain alkyl groups include 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group and 3-methylbutyl group. , 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 1- Examples include ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1,1,2-trimethylpropyl group and the like.
Examples of aryl groups include phenyl groups and naphthyl groups.
Alkyl groups and aryl groups may have substituents. Examples of substituents on the alkyl group include aryl groups having 6 or more and 10 or less carbon atoms. Examples of substituents on the aryl group include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
Specific examples of the alkyl group having a substituent include a benzyl group and the like.
Specific examples of the aryl group having a substituent include a tolyl group and a xylyl group.
Among them, R 11 , R 12 , R 21 and R 22 are preferably alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, more preferably methyl or ethyl groups.
[Y21]
Y21は、炭素数1以上10以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基である。n21が2又は3である場合、複数存在するY21はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよいが、製造が容易であることから、同一であることが好ましい。
アルキレン基としては、鎖状であってもよく、環状であってもよいが、鎖状であることが好ましい。鎖状アルキレン基としては、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。直鎖状アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。分岐鎖状アルキレン基としては、例えば、1-メチルエチレン基、1-メチルプロピレン基等が挙げられる。
アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
アルキレン基及びアリーレン基は、置換基を有してもよい。アルキレン基における置換基としては、例えば、炭素数6以上10以下のアリール基等が挙げられる。アリーレン基における置換基としては、炭素数1以上6以下のアルキル基等が挙げられる。
置換基を有するアルキレン基として具体的には、例えば、フェニルメチレン基、フェニルエチレン基、フェニルトリメチレン基、フェニルテトラメチレン基等が挙げられる。
置換基を有するアリーレン基として具体的には、例えば、メチルフェニレン基、エチルフェニレン基、tert-ブチルフェニレン基、メチルナフチレン基、エチルナフチレン基、tert-ブチルナフチレン基等が挙げられる。
中でも、Y21としては、炭素数1以上10以下のアルキレン基が好ましく、メチレン基又はエチレン基がより好ましい。
[ Y21 ]
Y 21 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. When n21 is 2 or 3, a plurality of Y21 may be the same or different, but are preferably the same for ease of production.
The alkylene group may be chain-like or cyclic, but chain-like is preferred. The chain alkylene group may be linear or branched. Examples of linear alkylene groups include methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene , pentamethylene, and hexamethylene groups. Examples of branched alkylene groups include 1-methylethylene group and 1-methylpropylene group.
The arylene group includes, for example, a phenylene group and a naphthylene group.
An alkylene group and an arylene group may have a substituent. Examples of substituents on the alkylene group include aryl groups having 6 or more and 10 or less carbon atoms. Examples of substituents on the arylene group include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
Specific examples of the alkylene group having a substituent include a phenylmethylene group, a phenylethylene group, a phenyltrimethylene group, a phenyltetramethylene group and the like.
Specific examples of the arylene group having a substituent include methylphenylene group, ethylphenylene group, tert-butylphenylene group, methylnaphthylene group, ethylnaphthylene group, tert-butylnaphthylene group and the like.
Among them, Y 21 is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a methylene group or an ethylene group.
[M及びM’]
M及びM’はそれぞれ独立に、元素周期表の第2族若しくは第15族に属する元素のイオン、遷移元素のイオン、亜鉛イオン又はアルミニウムイオンである。元素周期の第2族に属する元素のイオンとしては、例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等が挙げられる。元素周期表の第15族に属する元素のイオンとしては、例えば、ビスマスイオン等が挙げられる。
また、xが2の場合、複数存在するM’は同一であってもよく、異なっていてもよいが、製造が容易であることから、同一であることが好ましい。
中でも、M及びM’としては、カルシウム、亜鉛又はアルミニウムが好ましく、カルシウム又はアルミニウムがより好ましい。
[M and M']
M and M' are each independently an ion of an element belonging to Group 2 or Group 15 of the periodic table , an ion of a transition element , a zinc ion, or an aluminum ion . Examples of ions of elements belonging to Group 2 of the element cycle include calcium ions and magnesium ions. Examples of ions of elements belonging to group 15 of the periodic table include bismuth ions .
Further, when x is 2, the multiple M' may be the same or different, but the same are preferred for ease of production.
Among them, M and M' are preferably calcium, zinc or aluminum, more preferably calcium or aluminum.
[x]
xはM’の個数を表し、1又は2である。xは、M’の種類及びジホスフィン酸の数に応じて、適宜選択することができる。
[x]
x represents the number of M' and is 1 or 2; x can be appropriately selected according to the type of M' and the number of diphosphinic acids.
[n11及びn21]
n11はホスフィン酸の個数及びMの価数を表し、2又は3である。n11は、Mの種類及び価数に応じて、適宜選択することができる。
n21はジホスフィン酸の個数を表し、1以上3以下の整数である。n21は、M’の種類及び数に応じて、適宜選択することができる。
[n11 and n21]
n11 represents the number of phosphinic acids and the valence of M, and is 2 or 3; n11 can be appropriately selected according to the type and valence of M.
n21 represents the number of diphosphinic acids and is an integer of 1 or more and 3 or less. n21 can be appropriately selected according to the type and number of M'.
[m21]
m21はM’の価数を表し、2又は3である。
n21、x及びm21は、2×n21=m21×xの関係式を満たす整数である。
[m21]
m21 represents the valence of M' and is 2 or 3;
n21, x and m21 are integers satisfying the relational expression 2*n21=m21*x.
好ましいホスフィン酸塩(1)として具体的には、例えば、ジメチルホスフィン酸カルシウム、ジメチルホスフィン酸マグネシウム、ジメチルホスフィン酸アルミニウム、ジメチルホスフィン酸亜鉛、エチルメチルホスフィン酸カルシウム、エチルメチルホスフィン酸マグネシウム、エチルメチルホスフィン酸アルミニウム、エチルメチルホスフィン酸亜鉛、ジエチルホスフィン酸カルシウム、ジエチルホスフィン酸マグネシウム、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、ジエチルホスフィン酸亜鉛、メチル-n-プロピルホスフィン酸カルシウム、メチル-n-プロピルホスフィン酸マグネシウム、メチル-n-プロピルホスフィン酸アルミニウム、メチル-n-プロピルホスフィン酸亜鉛、メタンジ(メチルホスフィン酸)カルシウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)マグネシウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)アルミニウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)亜鉛、ベンゼン-1,4-(ジメチルホスフィン酸)カルシウム、ベンゼン-1,4-(ジメチルホスフィン酸)マグネシウム、ベンゼン-1,4-(ジメチルホスフィン酸)アルミニウム、ベンゼン-1,4-(ジメチルホスフィン酸)亜鉛、メチルフェニルホスフィン酸カルシウム、メチルフェニルホスフィン酸マグネシウム、メチルフェニルホスフィン酸アルミニウム、メチルフェニルホスフィン酸亜鉛、ジフェニルホスフィン酸カルシウム、ジフェニルホスフィン酸マグネシウム、ジフェニルホスフィン酸アルミニウム、ジフェニルホスフィン酸亜鉛等が挙げられる。中でも、ホスフィン酸塩(1)としては、難燃性が優れることから、ジメチルホスフィン酸カルシウム又はジメチルホスフィン酸アルミニウムが特に好ましい。 Specific examples of preferred phosphinates (1) include calcium dimethylphosphinate, magnesium dimethylphosphinate, aluminum dimethylphosphinate, zinc dimethylphosphinate, calcium ethylmethylphosphinate, magnesium ethylmethylphosphinate, and ethylmethylphosphine. aluminum acid, zinc ethylmethylphosphinate, calcium diethylphosphinate, magnesium diethylphosphinate, aluminum diethylphosphinate, zinc diethylphosphinate, calcium methyl-n-propylphosphinate, magnesium methyl-n-propylphosphinate, methyl-n - aluminum propylphosphinate, zinc methyl-n-propylphosphinate, calcium methanedi(methylphosphinate), magnesium methanedi(methylphosphinate), aluminum methanedi(methylphosphinate), zinc methanedi(methylphosphinate), benzene-1 , 4-(dimethylphosphinate) calcium, benzene-1,4-(dimethylphosphinate) magnesium, benzene-1,4-(dimethylphosphinate) aluminum, benzene-1,4-(dimethylphosphinate) zinc, methyl Calcium phenylphosphinate, magnesium methylphenylphosphinate, aluminum methylphenylphosphinate, zinc methylphenylphosphinate, calcium diphenylphosphinate, magnesium diphenylphosphinate, aluminum diphenylphosphinate, zinc diphenylphosphinate and the like. Among them, as the phosphinate (1), calcium dimethylphosphinate or aluminum dimethylphosphinate is particularly preferable because of its excellent flame retardancy.
好ましいジホスフィン酸塩(2)として具体的には、例えば、メタンジ(メチルホスフィン酸)カルシウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)マグネシウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)アルミニウム、メタンジ(メチルホスフィン酸)亜鉛、ベンゼン-1,4-ジ(メチルホスフィン酸)カルシウム、ベンゼン-1,4-ジ(メチルホスフィン酸)マグネシウム、ベンゼン-1,4-ジ(メチルホスフィン酸)アルミニウム、ベンゼン-1,4-ジ(メチルホスフィン酸)亜鉛等が挙げられる。 Specific examples of preferred diphosphinates (2) include calcium methanedi(methylphosphinate), magnesium methanedi(methylphosphinate), aluminum methanedi(methylphosphinate), zinc methanedi(methylphosphinate), and benzene-1. ,4-di(methylphosphinate)calcium, benzene-1,4-di(methylphosphinate)magnesium, benzene-1,4-di(methylphosphinate)aluminum, benzene-1,4-di(methylphosphinate) ) zinc and the like.
ホスフィン酸塩類の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、特許文献5、特許文献6及び特許文献7等に記載の方法が挙げられる。具体的には、ホスフィン酸と金属炭酸塩、金属水酸化物又は金属酸化物とを用いて水溶液中で製造される。これらは、本質的にモノマー性化合物であるが、反応条件に依存して、環境によっては縮合度が1以上3以下の縮合物であるポリマー性ホスフィン酸塩も含まれる。 The method for producing phosphinates is not particularly limited, and examples thereof include the methods described in Patent Documents 5, 6 and 7 and the like. Specifically, it is produced in an aqueous solution using phosphinic acid and a metal carbonate, metal hydroxide or metal oxide. These are essentially monomeric compounds, but also polymeric phosphinates, which are condensates with a degree of condensation of 1 or more and 3 or less, depending on the reaction conditions and under certain circumstances.
(C)ホスフィン酸塩類の含有量は、(A)脂肪族ポリアミド、(B)半芳香族ポリアミド、(C)ホスフィン酸塩類及び(D)ポリマーの合計質量に対して、0.1質量以上30質量%以下が好ましく、5質量以上30質量%以下がより好ましく、5質量以上28質量%以下がさらに好ましく、8質量以上25質量%以下が特に好ましい。
(C)ホスフィン酸塩類の含有量を上記下限値以上とすることにより、難燃性により優れるポリアミド組成物を得ることができる。一方、(C)ホスフィン酸塩類の含有量を上記上限値以下とすることにより、ポリアミド共重合体の有する性質を損なうことなく、難燃性により優れるポリアミド組成物を得ることができる。
(C) The content of phosphinates is 0.1 mass or more with respect to the total mass of (A) aliphatic polyamide, (B) semi-aromatic polyamide, (C) phosphinates and (D) polymer % by mass or less is preferable, 5% by mass or more and 30% by mass or less is more preferable, 5% by mass or more and 28% by mass or less is even more preferable, and 8% by mass or more and 25% by mass or less is particularly preferable.
(C) By setting the content of the phosphinic acid salt to the above lower limit or more, it is possible to obtain a polyamide composition that is more excellent in flame retardancy. On the other hand, by setting the content of (C) the phosphinic acid salt to the above upper limit or less, it is possible to obtain a polyamide composition that is more excellent in flame retardancy without impairing the properties of the polyamide copolymer.
<(D)酸素指数27%以上であり、主鎖に芳香族基を有するポリマー>
本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(D)ポリマーとしては、酸素指数27%以上であれば、特に限定されるものではない。(D)ポリマーとして具体的には、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、無水マレイン酸変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルフォン等が挙げられる。中でも、(D)ポリマーとしては、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、無水マレイン酸変性ポリフェニレンエーテル又はポリサルフォンが好ましく、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル又は無水マレイン酸変性ポリフェニレンエーテルが特に好ましい。
<(D) Polymer having an oxygen index of 27% or more and having an aromatic group in the main chain>
The (D) polymer contained in the polyamide composition of the present embodiment is not particularly limited as long as it has an oxygen index of 27% or more. Specific examples of (D) polymers include polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, maleic anhydride-modified polyphenylene ether, polysulfone, polyetheretherketone, polyetherimide, polyamideimide, and polyethersulfone. Among them, the (D) polymer is preferably polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, maleic anhydride-modified polyphenylene ether or polysulfone, and particularly preferably polyphenylene sulfide, polyphenylene ether or maleic anhydride-modified polyphenylene ether.
なお、一般に「酸素指数」とは、材料の燃えやすさの指標であり、材料が燃焼を持続するのに必要な最低酸素濃度(容量%)で表される。酸素指数は、ISO 4589-2に準拠して測定することができる。 In general, the "oxygen index" is an index of the flammability of a material, and is expressed by the minimum oxygen concentration (% by volume) required for the material to sustain combustion. Oxygen index can be measured according to ISO 4589-2.
(D)ポリマーの含有量は、(A)脂肪族ポリアミド、(B)半芳香族ポリアミド、(C)ホスフィン酸塩類及び(D)ポリマー の合計質量に対して0.1質量%以上8.0質量%以下であり、1.0質量%以上8.0質量%以下が好ましく、2.5質量%以上8.0質量%以下がより好ましく、2.5質量%以上6.5質量%以下がさらに好ましい。
(D)ポリマーの含有量を上記下限値以上とすることにより、難燃性により優れるポリアミド組成物を得ることができる。一方、(D)ポリマーの含有量を上記上限値以下とすることにより、長期耐熱性により優れるポリアミド組成物を得ることができる。
また、(D)ポリマーの含有量を上記範囲内にすることにより、吸水時の曲げ弾性率及び長期耐熱性により優れるポリアミド組成物を得ることができる。
(D) The content of the polymer is 0.1% by mass or more with respect to the total mass of (A) aliphatic polyamide, (B) semi-aromatic polyamide, (C) phosphinic acid salts and (D) polymer 8.0 % by mass or less, preferably 1.0% by mass or more and 8.0% by mass or less, more preferably 2.5% by mass or more and 8.0% by mass or less, and 2.5% by mass or more and 6.5% by mass or less More preferred.
By setting the content of the polymer (D) to the above lower limit or more, it is possible to obtain a polyamide composition that is more excellent in flame retardancy. On the other hand, by setting the content of the polymer (D) to the above upper limit or less, it is possible to obtain a polyamide composition that is more excellent in long-term heat resistance.
Further, by setting the content of the polymer (D) within the above range, it is possible to obtain a polyamide composition which is excellent in flexural modulus upon water absorption and long-term heat resistance.
[(D)ポリマーの重量平均分子量Mw(D)]
(D)ポリマーの分子量の指標としては、重量平均分子量Mw(D)を利用できる。(D)ポリマーの重量平均分子量Mw(D)は10000以上70000以下が好ましく、15000以上60000以下がより好ましく、20000以上60000以下がさらに好ましく、25000以上60000以下がよりさらに好ましく、25000以上55000以下が特に好ましく、30000以上55000以下が最も好ましい。
重量平均分子量Mw(D)が上記範囲であることにより、機械的性質、特に吸水剛性、熱時剛性、流動性、並びに、成形品としたときの引張強度、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性等により優れるポリアミド組成物が得られる。
なお、重量平均分子量Mw(D)の測定は、下記実施例に記載するように、GPCを用いて測定することができる。
[(D) polymer weight average molecular weight Mw (D)]
(D) As an index of the molecular weight of the polymer, the weight average molecular weight Mw (D) can be used. (D) The weight average molecular weight Mw (D) of the polymer is preferably 10000 or more and 70000 or less, more preferably 15000 or more and 60000 or less, still more preferably 20000 or more and 60000 or less, even more preferably 25000 or more and 60000 or less, and 25000 or more and 55000 or less. It is particularly preferred, and 30,000 or more and 55,000 or less is most preferred.
When the weight average molecular weight Mw (D) is in the above range, mechanical properties, particularly water absorption stiffness, heat stiffness, fluidity, tensile strength when formed into a molded product, bending elastic modulus when water is absorbed, and long-term A polyamide composition having excellent heat resistance and the like can be obtained.
The weight average molecular weight Mw(D) can be measured using GPC as described in the examples below.
<(E)充填材>
本実施形態のポリアミド組成物は、上記(A)~(D)の各成分に加えて、(E)充填材をさらに含有してもよい。(E)充填材を含有することにより、靭性及び剛性等の機械物性により優れるポリアミド組成物とすることができる。
<(E) Filler>
The polyamide composition of the present embodiment may further contain (E) a filler in addition to the above components (A) to (D). By containing (E) a filler, it is possible to obtain a polyamide composition having better mechanical properties such as toughness and rigidity.
本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(E)充填材としては、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ケイ酸カルシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、ガラスフレーク、タルク、カオリン、マイカ、ハイドロタルサイト、炭酸亜鉛、リン酸一水素カルシウム、ウォラストナイト、ゼオライト、ベーマイト、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ケイ酸マグネシウム、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト、黄銅、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、鉄、フッ化カルシウム、モンモリロナイト、膨潤性フッ素雲母、アパタイト等が挙げられる。
これら(E)充填材は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、(E)充填材としては、剛性及び強度等の観点で、ガラス繊維、炭素繊維、ガラスフレーク、タルク、カオリン、マイカ、リン酸一水素カルシウム、ウォラストナイト、カーボンナノチューブ、グラファイト、フッ化カルシウム、モンモリロナイト、膨潤性フッ素雲母、又は、アパタイトが好ましい。また、(E)充填材としては、ガラス繊維又は炭素繊維がより好ましく、ガラス繊維がさらに好ましい。
The (E) filler contained in the polyamide composition of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include glass fiber, carbon fiber, calcium silicate fiber, potassium titanate fiber, aluminum borate fiber, and glass. Flakes, talc, kaolin, mica, hydrotalcite, zinc carbonate, calcium monohydrogen phosphate, wollastonite, zeolite, boehmite, magnesium oxide, calcium silicate, sodium aluminosilicate, magnesium silicate, ketjen black, acetylene black , furnace black, carbon nanotube, graphite, brass, copper, silver, aluminum, nickel, iron, calcium fluoride, montmorillonite, swelling fluoromica, apatite and the like.
These (E) fillers may be used singly or in combination of two or more.
Among them, from the viewpoint of rigidity and strength, the (E) filler includes glass fiber, carbon fiber, glass flake, talc, kaolin, mica, calcium monohydrogen phosphate, wollastonite, carbon nanotube, graphite, fluoride Calcium, montmorillonite, swelling fluoromica or apatite are preferred. As the (E) filler, glass fiber or carbon fiber is more preferred, and glass fiber is even more preferred.
(E)充填材がガラス繊維又は炭素繊維である場合、数平均繊維径(D)が3μm以上30μm以下であることが好ましい。また、重量平均繊維長(L)が100μm以上750μm以下であることが好ましい。さらに、重量平均繊維長(L)に対する数平均繊維径(D)のアスペクト比((L)/(D))が10以上100以下であるものが好ましい。上記構成のガラス繊維又は炭素繊維を用いることで、より高い特性を発現することができる。
また、(E)充填材がガラス繊維である場合、数平均繊維径(D)が3μm以上30μm以下であることがより好ましい。重量平均繊維長(L)が103μm以上500μm以下であることがより好ましい。さらに、アスペクト比((L)/(D))が3以上100以下であるものがより好ましい。
(E) When the filler is glass fiber or carbon fiber, the number average fiber diameter (D) is preferably 3 μm or more and 30 μm or less. Also, the weight average fiber length (L) is preferably 100 μm or more and 750 μm or less. Further, the aspect ratio ((L)/(D)) of the number average fiber diameter (D) to the weight average fiber length (L) is preferably 10 or more and 100 or less. By using the glass fiber or carbon fiber having the above structure, higher properties can be exhibited.
Moreover, when (E) the filler is glass fiber, it is more preferable that the number average fiber diameter (D) is 3 μm or more and 30 μm or less. More preferably, the weight average fiber length (L) is 103 μm or more and 500 μm or less. Furthermore, the aspect ratio ((L)/(D)) of 3 or more and 100 or less is more preferable.
(E)充填材の数平均繊維径及び重量平均繊維長は、以下の方法を用いて測定することができる。
まず、ポリアミド組成物の成形品を、ギ酸等の、ポリアミドが可溶な溶媒で溶解する。次いで、得られた不溶成分の中から、例えば100本以上の充填材を任意に選択する。次いで、充填材を光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡等で観察することで求めることができる。
(E) The number average fiber diameter and weight average fiber length of the filler can be measured using the following methods.
First, a molded article of a polyamide composition is dissolved in a solvent such as formic acid in which polyamide is soluble. Then, for example, 100 or more fillers are arbitrarily selected from the obtained insoluble components. Then, it can be obtained by observing the filler with an optical microscope, a scanning electron microscope, or the like.
ポリアミド組成物中の(E)充填材の含有量は、ポリアミド組成物の総質量に対して、1質量%以上80質量%以下が好ましく、10質量%以上70質量%以下がより好ましく、15質量%以上60質量%以下がさらに好ましく、20質量%以上50質量%以下が特に好ましく、25質量%以上40質量%以下が最も好ましい。
(E)充填材の含有量が上記下限値以上であることにより、ポリアミド組成物の強度及び剛性等の機械物性がより向上する傾向にある。一方、(E)充填材の含有量が上記上限値以下であることにより、より成形性に優れるポリアミド組成物を得ることができる傾向にある。
特に、(E)充填材がガラス繊維であり、且つ、(E)充填材の含有量が、ポリアミド組成物の総質量に対して、上記範囲であることにより、ポリアミド組成物の強度及び剛性等の機械物性がさらに向上する傾向にある。
The content of the (E) filler in the polyamide composition is preferably 1% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 70% by mass or less, relative to the total mass of the polyamide composition, and 15% by mass % or more and 60 mass % or less is more preferable, 20 mass % or more and 50 mass % or less is particularly preferable, and 25 mass % or more and 40 mass % or less is most preferable.
(E) When the content of the filler is at least the above lower limit, mechanical properties such as strength and rigidity of the polyamide composition tend to be further improved. On the other hand, when the content of the filler (E) is equal to or less than the above upper limit, it tends to be possible to obtain a polyamide composition having more excellent moldability.
In particular, (E) the filler is glass fiber, and the content of (E) the filler is within the above range with respect to the total mass of the polyamide composition, so that the strength, rigidity, etc. of the polyamide composition mechanical properties tend to be further improved.
<(F)その他添加剤>
本実施形態のポリアミド組成物には、上記(A)~(E)の各成分に加えて、本実施形態のポリアミド組成物の効果を損なわない範囲で、ポリアミドに慣用的に用いられる(F)その他添加剤を含有させることもできる。(F)その他添加剤としては、例えば、(F1)成形性改良剤、(F2)劣化抑制剤、(F3)造核剤、(F4)熱安定剤等が挙げられる。
本実施形態のポリアミド組成物中の(F)その他添加剤の含有量は、その種類やポリアミド組成物の用途等によって様々であるため、本実施形態のポリアミド組成物の効果を損なわない範囲であれば特に制限されることはない。
<(F) Other additives>
In the polyamide composition of the present embodiment, in addition to the above components (A) to (E), (F) commonly used in polyamides within a range that does not impair the effects of the polyamide composition of the present embodiment Other additives can also be contained. Examples of (F) other additives include (F1) moldability improver, (F2) deterioration inhibitor, (F3) nucleating agent, (F4) heat stabilizer and the like.
The content of (F) other additives in the polyamide composition of the present embodiment varies depending on the type and application of the polyamide composition, so long as it does not impair the effects of the polyamide composition of the present embodiment. There are no particular restrictions.
[(F1)成形性改良剤]
本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(F1)成形性改良剤としては、特に限定されないが、例えば、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられる。なお、成形性改良剤は、「潤滑材」としても用いられる。
[(F1) moldability improver]
The moldability improver (F1) contained in the polyamide composition of the present embodiment is not particularly limited, but examples thereof include higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, higher fatty acid esters, higher fatty acid amides, and the like. The formability improver is also used as a "lubricant".
(高級脂肪酸)
高級脂肪酸としては、例えば、炭素数8以上40以下の直鎖状又は分岐鎖状の、飽和又は不飽和脂肪族モノカルボン酸等が挙げられる。
炭素数8以上40以下の直鎖状飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸等が挙げられる。
炭素数8以上40以下の分岐鎖状飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、イソパルミチン酸、イソステアリン酸等が挙げられる。
炭素数8以上40以下の直鎖状不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、オレイン酸、エルカ酸等が挙げられる。
炭素数8以上40以下の分岐鎖状不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、イソオレイン酸等が挙げられる。
中でも、高級脂肪酸としては、ステアリン酸又はモンタン酸が好ましい。
(higher fatty acid)
Examples of higher fatty acids include linear or branched, saturated or unsaturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms.
Examples of linear saturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms include lauric acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid and montanic acid.
Examples of branched-chain saturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms include isopalmitic acid and isostearic acid.
Examples of linear unsaturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms include oleic acid and erucic acid.
Examples of branched unsaturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms include isoleic acid.
Among them, stearic acid or montanic acid is preferable as the higher fatty acid.
(高級脂肪酸金属塩)
高級脂肪酸金属塩とは、高級脂肪酸の金属塩である。
金属塩の金属元素としては、例えば、元素周期表の第1族元素、第2族元素及び第3族元素、亜鉛、アルミニウム等が挙げられる。
元素周期表の第1族元素としては、例えば、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
元素周期表の第2族元素としては、例えば、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。
元素周期表の第3族元素としては、例えば、スカンジウム、イットリウム等が挙げられる。
中でも、元素周期表の第1及び2族元素、又は、アルミニウムが好ましく、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、又は、アルミニウムがより好ましい。
(Higher fatty acid metal salt)
A higher fatty acid metal salt is a metal salt of a higher fatty acid.
Examples of the metal elements of the metal salt include Group 1 elements, Group 2 elements and Group 3 elements of the periodic table, zinc, and aluminum.
Examples of Group 1 elements of the periodic table include sodium and potassium.
Group 2 elements of the periodic table of elements include, for example, calcium and magnesium.
Group 3 elements of the periodic table of elements include, for example, scandium and yttrium.
Among them, elements of groups 1 and 2 of the periodic table or aluminum are preferable, and sodium, potassium, calcium, magnesium or aluminum is more preferable.
高級脂肪酸金属塩として具体的には、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、モンタン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、パルミチン酸カルシウム等が挙げられる。
中でも、高級脂肪酸金属塩としては、モンタン酸の金属塩又はステアリン酸の金属塩が好ましい。
Specific examples of higher fatty acid metal salts include calcium stearate, aluminum stearate, zinc stearate, magnesium stearate, calcium montanate, sodium montanate, and calcium palmitate.
Among them, as the higher fatty acid metal salt, a metal salt of montanic acid or a metal salt of stearic acid is preferable.
(高級脂肪酸エステル)
高級脂肪酸エステルとは、高級脂肪酸とアルコールとのエステル化物である。
高級脂肪酸エステルとしては、炭素数8以上40以下の脂肪族カルボン酸と炭素数8以上40以下の脂肪族アルコールとのエステルが好ましい。
炭素数8以上40以下の脂肪族アルコールとしては、例えば、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、ラウリルアルコール等が挙げられる。
高級脂肪酸エステルとして具体的には、例えば、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等が挙げられる。
(higher fatty acid ester)
Higher fatty acid esters are esters of higher fatty acids and alcohols.
As the higher fatty acid ester, an ester of an aliphatic carboxylic acid having 8 to 40 carbon atoms and an aliphatic alcohol having 8 to 40 carbon atoms is preferable.
Examples of aliphatic alcohols having 8 to 40 carbon atoms include stearyl alcohol, behenyl alcohol, and lauryl alcohol.
Specific examples of higher fatty acid esters include stearyl stearate and behenyl behenate.
(高級脂肪酸アミド)
高級脂肪酸アミドとは、高級脂肪酸のアミド化合物である。
高級脂肪酸アミドとしては、例えば、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスオレイルアミド、N-ステアリルステアリン酸アミド、N-ステアリルエルカ酸アミド等が挙げられる。
これらの高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸エステル及び高級脂肪酸アミドは、それぞれ1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合せて用いてもよい。
(higher fatty acid amide)
A higher fatty acid amide is an amide compound of a higher fatty acid.
Examples of higher fatty acid amides include stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, ethylenebisstearylamide, ethylenebisoleylamide, N-stearyl stearic acid amide, N-stearyl erucic acid amide and the like.
These higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, higher fatty acid esters and higher fatty acid amides may be used singly or in combination of two or more.
[(F2)劣化抑制剤]
本実施形態のポリアミド組成物に含まれる(F2)劣化抑制剤は、熱劣化、熱時の変色防止、及び、耐熱エージング性の向上を目的として用いられる。
(F2)劣化抑制剤としては、特に限定されないが、例えば、銅化合物、フェノール系安定剤、ホスファイト系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、トリアジン系安定剤、ベンゾトリアゾール系安定剤、ベンゾフェノン系安定剤、シアノアクリレート系安定剤、サリシレート系安定剤、イオウ系安定剤等が挙げられる。
銅化合物としては、例えば、酢酸銅、ヨウ化銅等が挙げられる。
フェノール系安定剤としては、例えば、ヒンダードフェノール化合物等が挙げられる。
これらの(F2)劣化抑制剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合せて用いてもよい。
[(F2) deterioration inhibitor]
The (F2) deterioration inhibitor contained in the polyamide composition of the present embodiment is used for the purpose of preventing thermal deterioration and discoloration when heated, and improving heat aging resistance.
(F2) The deterioration inhibitor is not particularly limited, but examples include copper compounds, phenolic stabilizers, phosphite stabilizers, hindered amine stabilizers, triazine stabilizers, benzotriazole stabilizers, and benzophenone stabilizers. , cyanoacrylate stabilizers, salicylate stabilizers, sulfur stabilizers, and the like.
Examples of copper compounds include copper acetate and copper iodide.
Phenolic stabilizers include, for example, hindered phenol compounds.
These (F2) deterioration inhibitors may be used singly or in combination of two or more.
[(F3)造核剤]
(F3)造核剤とは、添加により以下の(1)~(3)のうち少なくともいずれか1つの効果が得られる物質のことを意味する。
(1)ポリアミド組成物の結晶化ピーク温度を上昇させる効果。
(2)結晶化ピークの補外開始温度と補外終了温度との差を小さくする効果。
(3)得られる成形品の球晶を微細化又はサイズの均一化させる効果。
[(F3) Nucleating agent]
(F3) The nucleating agent means a substance that can obtain at least one of the following effects (1) to (3) when added.
(1) Effect of raising the crystallization peak temperature of the polyamide composition.
(2) The effect of reducing the difference between the extrapolation start temperature and the extrapolation end temperature of the crystallization peak.
(3) Effect of refining the spherulites of the resulting molded product or uniformizing the size thereof.
(F3)造核剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、タルク、窒化ホウ素、マイカ、カオリン、窒化珪素、カーボンブラック、チタン酸カリウム、二硫化モリブデン等が挙げられる。
(F3)造核剤は、1種類のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、(F3)造核剤としては、造核剤効果の観点で、タルク又は窒化ホウ素が好ましい。
(F3) Nucleating agents include, but are not limited to, talc, boron nitride, mica, kaolin, silicon nitride, carbon black, potassium titanate, molybdenum disulfide, and the like.
(F3) The nucleating agent may be used alone or in combination of two or more.
Among them, talc or boron nitride is preferable as the (F3) nucleating agent from the viewpoint of the effect of the nucleating agent.
また、造核剤の効果が高いため、(F3)造核剤の数平均粒径は0.01μm以上10μm以下が好ましい。
造核剤の数平均粒径は、以下の方法を用いて測定することができる。まず、成形品をギ酸等のポリアミドが可溶な溶媒で溶解する。次いで、得られた不溶成分の中から、例えば、100個以上の造核剤を任意に選択する。次いで、光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡等で観察して、粒径を測定することにより求めることができる。
Further, since the effect of the nucleating agent is high, the number average particle diameter of the nucleating agent (F3) is preferably 0.01 μm or more and 10 μm or less.
The number average particle size of the nucleating agent can be measured using the following method. First, the molded article is dissolved in a solvent such as formic acid in which polyamide is soluble. Then, for example, 100 or more nucleating agents are arbitrarily selected from the obtained insoluble components. Then, it can be obtained by observing with an optical microscope, a scanning electron microscope, or the like and measuring the particle size.
本実施形態のポリアミド組成物中の造核剤の含有量は、ポリアミド((A)脂肪族ポリアミド及び(B)半芳香族ポリアミド)100質量部に対して、0.001質量部以上1質量部以下が好ましく、0.001質量部以上0.5質量部以下がより好ましく、0.001質量部以上0.09質量部以下がさらに好ましい。
造核剤の含有量を、ポリアミド100質量部に対して、上記下限値以上とすることにより、ポリアミド組成物の耐熱性がより向上する傾向にある、また、造核剤の含有量を、ポリアミド100質量部に対して、上記上限値以下とすることにより、靭性により優れるポリアミド組成物が得られる。
The content of the nucleating agent in the polyamide composition of the present embodiment is 0.001 parts by mass or more and 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of polyamide ((A) aliphatic polyamide and (B) semi-aromatic polyamide) The following is preferable, 0.001 to 0.5 parts by mass is more preferable, and 0.001 to 0.09 parts by mass is even more preferable.
By setting the content of the nucleating agent to 100 parts by mass of the polyamide or more, the heat resistance of the polyamide composition tends to be further improved. A polyamide composition having excellent toughness can be obtained by adjusting the content to be equal to or less than the above upper limit with respect to 100 parts by mass.
[(F4)熱安定剤]
(F4)熱安定剤としては、以下に制限されないが、例えば、フェノール系熱安定剤、リン系熱安定剤、アミン系熱安定剤、元素周期表の第3族、第4族及び第11~14族の元素の金属塩等が挙げられる。
[(F4) Thermal stabilizer]
(F4) The heat stabilizer is not limited to the following, but includes, for example, phenol-based heat stabilizers, phosphorus-based heat stabilizers, amine-based heat stabilizers, groups 3 and 4 of the periodic table, and groups 11 to Metal salts of Group 14 elements and the like are included.
(フェノール系熱安定剤)
フェノール系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ヒンダードフェノール化合物等が挙げられる。ヒンダードフェノール化合物は、ポリアミド等の樹脂や繊維に優れた耐熱性及び耐光性を付与する性質を有する。
ヒンダードフェノール化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、N,N'-へキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N'-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,9-ビス{2-[3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピニロキシ]-1,1-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌル酸等が挙げられる。
これらは、ヒンダードフェノール化合物は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Phenolic heat stabilizer)
Phenolic heat stabilizers include, but are not limited to, hindered phenol compounds. Hindered phenol compounds have the property of imparting excellent heat resistance and light resistance to resins such as polyamides and fibers.
Examples of the hindered phenol compound include, but are not limited to, N,N'-hexane-1,6-diylbis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylprop onamide), pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl- 4-hydroxy-hydrocinnamamide), triethylene glycol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 3,9-bis{2-[3-(3 -t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propynyloxy]-1,1-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane, 3,5-di-t -butyl-4-hydroxybenzylphosphonate-diethyl ester, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1,3,5 -tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanuric acid and the like.
These hindered phenol compounds may be used singly or in combination of two or more.
フェノール系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド組成物中のフェノール系熱安定剤の含有量は、ポリアミド組成物の総質量に対して、0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.05質量%以上1質量%以下がより好ましい。
フェノール系熱安定剤の含有量が上記の範囲内の場合、ポリアミド組成物の耐熱エージング性をより一層向上させ、さらにガス発生量をより低減させることができる。
When using a phenolic heat stabilizer, the content of the phenolic heat stabilizer in the polyamide composition is preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less with respect to the total mass of the polyamide composition, and 0.05 % by mass or more and 1 mass % or less is more preferable.
When the content of the phenolic heat stabilizer is within the above range, the heat aging resistance of the polyamide composition can be further improved and the amount of gas generated can be further reduced.
(リン系熱安定剤)
リン系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物、トリオクチルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリデシルホスファイト、オクチルジフェニルホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジフェニル(トリデシル)ホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチル-5-メチルフェニル)ホスファイト、トリス(ブトキシエチル)ホスファイト、4,4'-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル-テトラ-トリデシル)ジホスファイト、テトラ(C12~C15混合アルキル)-4,4’-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、4,4'-イソプロピリデンビス(2-t-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ビフェニル)ホスファイト、テトラ(トリデシル)-1,1,3-トリス(2-メチル-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ブタンジホスファイト、テトラ(トリデシル)-4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル)ジホスファイト、テトラ(C1~C15混合アルキル)-4,4'-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、トリス(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、4,4'-イソプロピリデンビス(2-t-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、9,10-ジ-ヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキサイド、トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ホスファイト、水素化-4,4'-イソプロピリデンジフェニルポリホスファイト、ビス(オクチルフェニル)-ビス(4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル))-1,6-ヘキサノールジホスファイト、ヘキサトリデシル-1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ジホスファイト、トリス(4、4'-イソプロピリデンビス(2-t-ブチルフェニル))ホスファイト、トリス(1,3-ステアロイルオキシイソプロピル)ホスファイト、2、2-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、2,2-メチレンビス(3-メチル-4,6-ジ-t-ブチルフェニル)2-エチルヘキシルホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチル-5-メチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト等が挙げられる。
これらリン系熱安定剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Phosphorus heat stabilizer)
Examples of phosphorus-based heat stabilizers include, but are not limited to, pentaerythritol-type phosphite compounds, trioctylphosphite, trilaurylphosphite, tridecylphosphite, octyldiphenylphosphite, trisisodecyl Phosphite, phenyldiisodecylphosphite, phenyldi(tridecyl)phosphite, diphenylisooctylphosphite, diphenylisodecylphosphite, diphenyl(tridecyl)phosphite, triphenylphosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tris(2 ,4-di-t-butylphenyl)phosphite, tris(2,4-di-t-butyl-5-methylphenyl)phosphite, tris(butoxyethyl)phosphite, 4,4'-butylidene-bis( 3-methyl-6-t-butylphenyl-tetra-tridecyl)diphosphite, tetra(C12-C15 mixed alkyl)-4,4'-isopropylidene diphenyl diphosphite, 4,4'-isopropylidenebis(2-t -butylphenyl)-di(nonylphenyl)phosphite, tris(biphenyl)phosphite, tetra(tridecyl)-1,1,3-tris(2-methyl-5-t-butyl-4-hydroxyphenyl)butanedi Phosphites, tetra(tridecyl)-4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenyl) diphosphite, tetra(C1-C15 mixed alkyl)-4,4'-isopropylidene diphenyl diphosphite, tris (mono, dimixed nonylphenyl) phosphite, 4,4′-isopropylidenebis(2-t-butylphenyl)-di(nonylphenyl)phosphite, 9,10-di-hydro-9-oxa - 10- Phosphaphenanthrene-10-oxide, tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)phosphite, hydrogenated-4,4'-isopropylidene diphenyl polyphosphite, bis(octylphenyl) -bis(4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenyl))-1,6-hexanol diphosphite, hexatridecyl-1,1,3-tris(2-methyl-4- hydroxy-5-t-butylphenyl)diphosphite, tris(4,4'-isopropylidenebis(2-t-butylphenyl))phosphite, tris(1,3-stearoyloxyisopropyl)phosphite, 2,2- methylenebis(4,6-di-t-butylphenyl)octylphosphite, 2,2-methylenebis(3-methyl-4,6-di-t-butylphenyl)2-ethylhexylphosphite, tetrakis(2,4- di-t-butyl-5-methylphenyl)-4,4'-biphenylenediphosphite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,4'-biphenylenediphosphite and the like.
These phosphorus-based heat stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-フェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-メチル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-2-エチルヘキシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-イソデシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-ラウリル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-イソトリデシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-ステアリル・ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル・シクロヘキシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-ベンジル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル・エチルセロソルブ-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-ブチルカルビトール-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-オクチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-ノニルフェニル・ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-2,6-ジ-t-ブチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-2,4-ジ-t-ブチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-2,4-ジ-t-オクチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル-2-シクロヘキシルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-t-アミル-4-メチルフェニル-フェニル・ペンタエリストリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-t-アミル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-t-オクチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト等が挙げられる。
これらペンタエリスリトール型ホスファイト化合物は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of pentaerythritol-type phosphite compounds include, but are not limited to, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-phenyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di- t-butyl-4-methylphenyl-methyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-2-ethylhexyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t- Butyl-4-methylphenyl-isodecyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-lauryl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4- Methylphenyl-isotridecyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-stearyl pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl cyclohexyl -pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-benzyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl ethyl cellosolve-pentaerythritol Diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-butylcarbitol-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-octylphenyl-pentaerythritol diphosphite phosphites, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-nonylphenyl pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, Bis(2,6-di-t-butyl-4-ethylphenyl) pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-2,6-di-t-butylphenyl-penta Erythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-2,4-di-t-butylphenyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methyl Phenyl-2,4-di-t-octylphenyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl-2-cyclohexylphenyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di -t-amyl-4-methylphenyl-phenyl pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-t-amyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di -t-octyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite and the like.
These pentaerythritol-type phosphite compounds may be used alone or in combination of two or more.
リン系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド組成物中のリン系熱安定剤の含有量は、ポリアミド組成物の総質量に対して、0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.05質量%以上1質量%以下がより好ましい。
リン系熱安定剤の含有量が上記の範囲内の場合、ポリアミド組成物の耐熱エージング性をより一層向上させ、さらにガス発生量をより低減させることができる。
When using a phosphorus-based heat stabilizer, the content of the phosphorus-based heat stabilizer in the polyamide composition is preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less with respect to the total mass of the polyamide composition, and 0.05 % by mass or more and 1 mass % or less is more preferable.
When the content of the phosphorus-based heat stabilizer is within the above range, the heat aging resistance of the polyamide composition can be further improved, and the amount of gas generated can be further reduced.
(アミン系熱安定剤)
アミン系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、4-アセトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ステアロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(フェニルアセトキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ステアリルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ベンジルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-フェノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(エチルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(シクロヘキシルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(フェニルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-カーボネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-オキサレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-マロネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-アジペート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-テレフタレート、1,2-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシ)-エタン、α,α'-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシ)-p-キシレン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルトリレン-2,4-ジカルバメート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ヘキサメチレン-1,6-ジカルバメート、トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ベンゼン-1,3,5-トリカルボキシレート、トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ベンゼン-1,3,4-トリカルボキシレート、1-[2-{3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}ブチル]-4-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールとβ,β,β',β'-テトラメチル-3,9-[2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン]ジエタノールとの縮合物等が挙げられる。
これらアミン系熱安定剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Amine heat stabilizer)
Examples of amine heat stabilizers include, but are not limited to, 4-acetoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy-2,2,6,6-tetra methylpiperidine, 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(phenylacetoxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2,2,6, 6-tetramethylpiperidine, 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-cyclohexyloxy-2,2,6, 6-tetramethylpiperidine, 4-benzyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-phenoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(ethylcarbamoyloxy)-2,2 ,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(cyclohexylcarbamoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(phenylcarbamoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-carbonate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-oxalate, bis(2,2,6,6-tetra methyl-4-piperidyl)-malonate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-sebacate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-adipate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-terephthalate, 1,2-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy)-ethane, α,α'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy)-p-xylene, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl tolylene-2,4-dicarbamate, bis ( 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylene-1,6-dicarbamate, tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-benzene-1,3, 5-tricarboxylate, tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-benzene-1,3,4-tricarboxylate, 1-[2-{3-(3,5-di -t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy}butyl]-4-[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]2,2,6,6-tetramethyl Piperidine, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol and β,β,β',β'-tetramethyl-3,9-[2 ,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecane]condensates with diethanol.
These amine heat stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
アミン系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド組成物中のアミン系熱安定剤の含有量は、ポリアミド組成物の総質量に対して、0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.05質量%以上1質量%以下がより好ましい。
アミン系熱安定剤の含有量が上記の範囲内の場合、ポリアミド組成物の耐熱エージング性をより一層向上させることができ、さらにガス発生量をより低減させることができる。
When using an amine-based heat stabilizer, the content of the amine-based heat stabilizer in the polyamide composition is preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less with respect to the total mass of the polyamide composition, and 0.05 % by mass or more and 1 mass % or less is more preferable.
When the content of the amine-based heat stabilizer is within the above range, the heat aging resistance of the polyamide composition can be further improved, and the amount of gas generated can be further reduced.
(元素周期表の第3族、第4族及び第11~14族の元素の金属塩)
元素周期表の第3族、第4族及び第11~14族の元素の金属塩としては、これらの族に属する金属の塩であれば何ら制限されることはない。
中でも、ポリアミド組成物の耐熱エージング性を一層向上させる観点から、銅塩が好ましい。かかる銅塩としては、以下に制限されないが、例えば、酢酸銅、プロピオン酸銅、安息香酸銅、アジピン酸銅、テレフタル酸銅、イソフタル酸銅、サリチル酸銅、ニコチン酸銅、ステアリン酸銅、キレート剤に銅の配位した銅錯塩が挙げられる。
キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸等が挙げられる。
これら銅塩は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、銅塩としては、酢酸銅が好ましい。酢酸銅を用いた場合、耐熱エージング性により優れ、且つ、押出時のスクリューやシリンダー部の金属腐食(以下、単に「金属腐食」とも称する場合がある)をより効果的に抑制できるポリアミド組成物が得られる。
(Metal salts of elements of groups 3, 4 and 11 to 14 of the periodic table)
The metal salts of elements belonging to Groups 3, 4 and 11 to 14 of the periodic table are not particularly limited as long as they are salts of metals belonging to these groups.
Among them, copper salts are preferable from the viewpoint of further improving the heat aging resistance of the polyamide composition. Examples of such copper salts include, but are not limited to, copper acetate, copper propionate, copper benzoate, copper adipate, copper terephthalate, copper isophthalate, copper salicylate, copper nicotinate, copper stearate, chelating agents includes copper complex salts in which copper is coordinated.
Chelating agents include, for example, ethylenediamine and ethylenediaminetetraacetic acid.
These copper salts may be used singly or in combination of two or more.
Among them, copper acetate is preferable as the copper salt. When copper acetate is used, a polyamide composition that is superior in heat aging resistance and can more effectively suppress metal corrosion (hereinafter sometimes simply referred to as "metal corrosion") of screw and cylinder parts during extrusion is provided. can get.
(F4)熱安定剤として銅塩を用いる場合、ポリアミド組成物中の銅塩の含有量は、ポリアミド((A)脂肪族ポリアミド及び(B)半芳香族ポリアミド)の総質量に対して、0.01質量%以上0.60質量%以下が好ましく、0.02質量%以上0.40質量%以下がより好ましい。
銅塩の含有量が上記範囲内の場合、ポリアミド組成物の耐熱エージング性をより一層向上させるとともに、銅の析出や金属腐食をより効果的に抑制することができる。
(F4) When using a copper salt as a heat stabilizer, the content of the copper salt in the polyamide composition is 0 with respect to the total mass of the polyamide ((A) aliphatic polyamide and (B) semi-aromatic polyamide) 0.01% by mass or more and 0.60% by mass or less is preferable, and 0.02% by mass or more and 0.40% by mass or less is more preferable.
When the content of the copper salt is within the above range, the heat aging resistance of the polyamide composition can be further improved, and copper precipitation and metal corrosion can be more effectively suppressed.
また、上記の銅塩に由来する銅元素の含有濃度は、ポリアミド組成物の耐熱エージング性を向上させる観点から、ポリアミド((A)脂肪族ポリアミド及び(B)半芳香族ポリアミド)106質量部(100万質量部)に対して、10質量部以上2000質量部以下が好ましく、30質量部以上1500質量部以下がより好ましく、50質量部以上500質量部以下がさらに好ましい。 Further, the content concentration of the copper element derived from the above copper salt is, from the viewpoint of improving the heat aging resistance of the polyamide composition, polyamide ((A) aliphatic polyamide and (B) semi-aromatic polyamide) 10 6 parts by mass (1,000,000 parts by mass), preferably 10 parts by mass or more and 2000 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or more and 1500 parts by mass or less, and even more preferably 50 parts by mass or more and 500 parts by mass or less.
上記で説明してきた(F4)熱安定剤の成分は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The component (F4) heat stabilizer explained above may be used alone or in combination of two or more.
≪ポリアミド組成物の製造方法≫
本実施形態のポリアミド組成物の製造方法としては、(A)脂肪族ポリアミドと、上記(B)~(D)の各成分、並びに、必要に応じて、(E)及び(F)の各成分と、を混合する方法であれば、特に限定されるものではない。
<<Method for producing polyamide composition>>
As a method for producing the polyamide composition of the present embodiment, (A) an aliphatic polyamide, the components (B) to (D) above, and, if necessary, the components (E) and (F) and is not particularly limited as long as it is a method of mixing.
上記(A)~(D)の各成分、並びに、必要に応じて、(E)及び(F)の各成分と、の混合方法としては、例えば、以下の(1)又は(2)の方法等が挙げられる。
(1)上記(A)~(D)の各成分、並びに、必要に応じて、(E)及び(F)の各成分を、ヘンシェルミキサー等を用いて混合し溶融混練機に供給し混練する方法。
(2)単軸又は2軸押出機で、上記(A)~(D)の各成分、並びに、必要に応じて、(E)成分を、予めヘンシェルミキサー等を用いて混合して(A)~(D)の各成分、並びに、必要に応じて、(F)成分を含む混合物を調製し、当該混合物を溶融混練機に供給し混練した後に、任意に、サイドフィダーから(E)成分を配合する方法。
As a method for mixing each component of (A) to (D) above and, if necessary, each component of (E) and (F), for example, the following method (1) or (2) etc.
(1) Components (A) to (D) above and, if necessary, components (E) and (F) are mixed using a Henschel mixer or the like, fed to a melt kneader and kneaded. Method.
(2) In a single-screw or twin-screw extruder, each of the above components (A) to (D) and, if necessary, the component (E) are mixed in advance using a Henschel mixer or the like (A) After preparing a mixture containing each component of ~ (D) and, if necessary, the (F) component, supplying the mixture to a melt kneader and kneading, optionally, the (E) component is added from the side feeder how to compound.
ポリアミド組成物を構成する成分を溶融混練機に供給する方法は、すべての構成成分を同一の供給口に一度に供給してもよく、構成成分をそれぞれ異なる供給口から供給してもよい。 As for the method of supplying the components constituting the polyamide composition to the melt kneader, all the components may be supplied to the same supply port at once, or the components may be supplied from different supply ports.
溶融混練の温度は、(A)脂肪族ポリアミドの融点より1℃以上100℃以下程度高い温度が好ましく、(A)脂肪族ポリアミドの融点より10℃以上50℃以下程度高い温度がより好ましい。
混練機での剪断速度は100sec-1以上程度が好ましい。また、混練時の平均滞留時間は0.5分間以上5分間以下程度が好ましい。
溶融混練を行う装置としては、公知の装置であればよく、例えば、単軸又は2軸押出機、バンバリーミキサー、溶融混練機(ミキシングロール等)等が好ましく用いられる。
本実施形態のポリアミド組成物を製造する際の各成分の配合量は、上述したポリアミド組成物における各成分の含有量と同様である。
The melt-kneading temperature is preferably a temperature higher than the melting point of the (A) aliphatic polyamide by about 1° C. or higher and 100° C. or lower, more preferably a temperature higher than the melting point of the (A) aliphatic polyamide by about 10° C. or higher and 50° C. or lower.
The shear rate in the kneader is preferably about 100 sec -1 or more. Also, the average residence time during kneading is preferably about 0.5 minutes or more and 5 minutes or less.
As a device for melt-kneading, any known device may be used, and for example, a single-screw or twin-screw extruder, a Banbury mixer, a melt-kneader (mixing roll, etc.), etc. are preferably used.
The blending amount of each component when producing the polyamide composition of the present embodiment is the same as the content of each component in the polyamide composition described above.
≪成形品≫
本実施形態の成形品は、上記実施形態のポリアミド組成物を成形してなる。
本実施形態の成形品は、ハロゲンを含有せず、難燃性に優れ、引張強度、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性が良好である。
≪Molded product≫
The molded article of this embodiment is obtained by molding the polyamide composition of the above embodiment.
The molded article of the present embodiment does not contain halogen, is excellent in flame retardancy, and has excellent tensile strength, flexural modulus upon water absorption, and long-term heat resistance.
成形品を得る方法としては、特に限定されず、公知の成形方法を用いることができる。
公知の成形方法としては、例えば、押出成形、射出成形、真空成形、ブロー成形、射出圧縮成形、加飾成形、他材質成形、ガスアシスト射出成形、発砲射出成形、低圧成形、超薄肉射出成形(超高速射出成形)、金型内複合成形(インサート成形、アウトサート成形)等が挙げられる。
A method for obtaining a molded article is not particularly limited, and a known molding method can be used.
Examples of known molding methods include extrusion molding, injection molding, vacuum molding, blow molding, injection compression molding, decorative molding, molding of other materials, gas assist injection molding, foam injection molding, low pressure molding, and ultra-thin injection molding. (ultra-high-speed injection molding), in-mold compound molding (insert molding, outsert molding), and the like.
<用途>
本実施形態の成形品は、上記実施形態のポリアミド組成物を含み、難燃性、機械的性質(特に、吸水時の曲げ弾性率、及び長期耐熱性等)に優れ、様々な用途に用いることができる。
本実施形態の成形品の用途としては、例えば、自動車分野、電気及び電子分野、機械及び工業分野、事務機器分野、航空及び宇宙分野において、好適に用いることができる。
<Application>
The molded article of this embodiment contains the polyamide composition of the above embodiment, is excellent in flame retardancy and mechanical properties (especially, flexural modulus when absorbing water, long-term heat resistance, etc.), and can be used for various purposes. can be done.
Applications of the molded product of the present embodiment include, for example, the automotive field, the electrical and electronic field, the mechanical and industrial field, the office equipment field, and the aviation and space field.
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to specific examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
以下、本実施例及び比較例に用いたポリアミド組成物の各構成成分について説明する。 Each component of the polyamide compositions used in Examples and Comparative Examples will be described below.
<構成成分>
[(A)脂肪族ポリアミド]
A-1:ポリアミド66
A-2:ポリアミド6(宇部興産社製、型番:SF1013A、分子量:33000)
<Constituent>
[(A) Aliphatic Polyamide]
A-1: Polyamide 66
A-2: Polyamide 6 (manufactured by Ube Industries, model number: SF1013A, molecular weight: 33000)
[(B)半芳香族ポリアミド]
B-1:ポリアミド6I
B-2:ポリアミド6I/6T(エムス社製、型番:G21、全ジカルボン酸単位中のイソフタル酸単位の含有量は70モル%、分子量:27000)
B-3:ポリアミドMXD6(東洋紡社製、商品名:東洋紡ナイロン、T-600)
[(B) Semi-aromatic polyamide]
B-1: Polyamide 6I
B-2: Polyamide 6I/6T (manufactured by Ems, model number: G21, isophthalic acid unit content in all dicarboxylic acid units: 70 mol%, molecular weight: 27000)
B-3: Polyamide MXD6 (manufactured by Toyobo Co., Ltd., trade name: Toyobo Nylon, T-600)
[(C)ホスフィン酸塩類]
C-1:ホスフィン酸系難燃剤 ジエチルホスフィン酸アルミニウム(Clariant社製、商品名:「Exolit OP1230」)
C-2:ホスフィン酸系難燃剤 ジエチルホスフィン酸カルシウム(太平化学産業社製)
[(C) Phosphinates]
C-1: Phosphinic acid-based flame retardant aluminum diethylphosphinate (manufactured by Clariant, trade name: "Exolit OP1230")
C-2: Phosphinic acid-based flame retardant calcium diethylphosphinate (manufactured by Taihei Kagaku Sangyo Co., Ltd.)
[(C’)ホスフィン酸塩類以外の難燃剤]
C’-1:窒素系難燃剤 メラミンシアヌレート(日産化学工業社製)
C’-2:窒素及びリン系難燃剤 環状フェノキシホスファゼン(大塚化学社製)
[(C') Flame retardant other than phosphinate]
C'-1: Nitrogen-based flame retardant melamine cyanurate (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
C'-2: Nitrogen and phosphorus-based flame retardant Cyclic phenoxyphosphazene (manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.)
[(D)酸素指数27%以上であり、主鎖に芳香族基を有するポリマー]
D-1:ポリフェニレンサルファイド(PPS)(DIC社製)(酸素指数:46%、分子量:30000)
D-2:無水マレイン酸変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE)(旭化成社製)(酸素指数:28%、分子量:54000)
D-3:ポリフェニレンエーテル(PPE)(旭化成社製)(酸素指数:28%、分子量:30000)
D-4:ポリサルフォン(PSF)(Solvay製)(酸素指数:30%、分子量:50000)
[(D) Polymer having an oxygen index of 27% or more and having an aromatic group in the main chain]
D-1: Polyphenylene sulfide (PPS) (manufactured by DIC) (oxygen index: 46%, molecular weight: 30000)
D-2: Maleic anhydride-modified polyphenylene ether (m-PPE) (manufactured by Asahi Kasei Corporation) (oxygen index: 28%, molecular weight: 54000)
D-3: Polyphenylene ether (PPE) (manufactured by Asahi Kasei Corporation) (oxygen index: 28%, molecular weight: 30000)
D-4: Polysulfone (PSF) (manufactured by Solvay) (oxygen index: 30%, molecular weight: 50000)
[(D’)酸素指数27%未満である又は主鎖に芳香族基を有さないポリマー]
D’-1:ポリカーボネート(PC)(帝人社製)(酸素指数:25%、分子量:40000)
D’-2:ポリ塩化ビニル(PVC)(大洋塩化ビ社製)(酸素指数:30%、分子量:97000)
なお、上記(D)ポリマー及び上記(D’)ポリマーの酸素指数は、ISO 4589-2に準拠して、測定した。
[(D') Polymer having an oxygen index of less than 27% or having no aromatic group in the main chain]
D'-1: Polycarbonate (PC) (manufactured by Teijin Ltd.) (oxygen index: 25%, molecular weight: 40000)
D'-2: Polyvinyl chloride (PVC) (manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd.) (oxygen index: 30%, molecular weight: 97000)
The oxygen indices of the (D) polymer and the (D') polymer were measured according to ISO 4589-2.
[(E)充填材]
E-1:ガラス繊維(GF)(日本電気硝子製、商品名「ECS03T275H」平均繊維径10μmφ、カット長3mm)
[(E) filler]
E-1: Glass fiber (GF) (manufactured by Nippon Electric Glass, trade name “ECS03T275H” average fiber diameter 10 μmφ, cut length 3 mm)
[(F)その他添加剤]
F-1:フェノール系熱安定剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名:「イルガノックス1098」)
[(F) Other additives]
F-1: Phenolic heat stabilizer (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, trade name: "Irganox 1098")
<ポリアミドの製造>
脂肪族ポリアミドA-1、半芳香族ポリアミドB-1の各製造方法について以下に詳細を説明する。なお、下記製造方法によって、得られた脂肪族ポリアミドA-1、並びに、半芳香族ポリアミドB-1は、窒素気流中で乾燥し、水分率を約0.2質量%に調整してから、後述の実施例及び比較例におけるポリアミド組成物の原料として用いた。
<Production of Polyamide>
Each method for producing the aliphatic polyamide A-1 and the semi-aromatic polyamide B-1 will be described in detail below. The aliphatic polyamide A-1 and the semi-aromatic polyamide B-1 obtained by the following production method were dried in a nitrogen stream to adjust the moisture content to about 0.2% by mass, and then It was used as a raw material for polyamide compositions in Examples and Comparative Examples described later.
[合成例1]脂肪族ポリアミドA-1(ポリアミド66)の合成
「熱溶融重合法」によりポリアミドの重合反応を以下のとおり実施した。
まず、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンとの等モル塩:1500gを蒸留水:1500gに溶解させて、原料モノマーの等モル50質量%均一水溶液を作製した。この水溶液を、内容積5.4Lのオートクレーブに仕込み、窒素置換した。次いで、110℃以上150℃以下程度の温度下で撹拌しながら、溶液濃度70質量%まで水蒸気を徐々に抜いて濃縮した。次いで、内部温度を220℃に昇温した。このとき、オートクレーブは1.8MPaまで昇圧した。そのまま1時間、内部温度が245℃になるまで、水蒸気を徐々に抜いて圧力を1.8MPaに保ちながら1時間反応させた。次いで、1時間かけて圧力を降圧した。次いで、オートクレーブ内を真空装置で650torr(86.66kPa)の減圧下に10分維持した。このとき、重合の最終内部温度は265℃であった。次いで、窒素で加圧し下部紡口(ノズル)からストランド状にし、水冷、カッティングを行いペレット状で排出した。次いで、ペレットを100℃、窒素雰囲気下で12時間乾燥し、脂肪族ポリアミドA-1(ポリアミド66)を得た。
得られた脂肪族ポリアミドA-1(ポリアミド66)は、Mw(A)=40000であった。
[Synthesis Example 1] Synthesis of Aliphatic Polyamide A-1 (Polyamide 66) Polymerization reaction of polyamide was carried out as follows by the “hot melt polymerization method”.
First, 1500 g of an equimolar salt of adipic acid and hexamethylenediamine was dissolved in 1500 g of distilled water to prepare an equimolar 50% by mass uniform aqueous solution of the raw material monomer. This aqueous solution was charged into an autoclave having an internal volume of 5.4 L, and was purged with nitrogen. Then, while stirring at a temperature of about 110° C. or higher and 150° C. or lower, the solution was concentrated by removing steam gradually until the solution concentration reached 70% by mass. The internal temperature was then raised to 220°C. At this time, the autoclave was pressurized to 1.8 MPa. The mixture was allowed to react for 1 hour while the pressure was maintained at 1.8 MPa by gradually removing water vapor until the internal temperature reached 245°C. The pressure was then reduced over 1 hour. Then, the inside of the autoclave was maintained under a reduced pressure of 650 torr (86.66 kPa) for 10 minutes using a vacuum device. At this time, the final internal temperature of the polymerization was 265°C. Then, it was pressurized with nitrogen, made into a strand from a lower spinneret (nozzle), water-cooled and cut, and discharged in the form of pellets. The pellets were then dried at 100° C. under a nitrogen atmosphere for 12 hours to obtain aliphatic polyamide A-1 (polyamide 66).
The resulting aliphatic polyamide A-1 (polyamide 66) had Mw (A)=40,000.
[合成例2]半芳香族ポリアミドB-1(ポリアミド6I)の合成
「熱溶融重合法」によりポリアミドの重合反応を以下のとおり実施した。
まず、イソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとの等モル塩:1500g、並びに、全等モル塩成分に対して1.5モル%過剰のアジピン酸、及び、0.5モル%の酢酸を蒸留水:1500gに溶解させ、原料モノマーの等モル50質量%均一水溶液を作製した。次いで、 110℃以上150℃以下程度の温度下で撹拌しながら、溶液濃度70質量%まで水蒸気を徐々に抜いて濃縮した。次いで、内部温度を220℃に昇温した。このとき、オートクレーブは1.8MPaまで昇圧した。そのまま1時間、内部温度が245℃になるまで、水蒸気を徐々に抜いて圧力を1.8MPaに保ちながら1時間反応させた。次いで、30分かけて圧力を降圧した。次いで、オートクレーブ内を真空装置で650torr(86.66kPa)の減圧下に10分維持した。このとき、重合の最終内部温度は265℃であった。次いで、窒素で加圧し下部紡口(ノズル)からストランド状にし、水冷、カッティングを行いペレット状で排出した。次いで、ペレットを100℃、窒素雰囲気下で12時間乾燥し、半芳香族ポリアミドB-1(ポリアミド6I)を得た。
得られた半芳香族ポリアミドB-1(ポリアミド6I)は、ジカルボン酸単位中のイソフタル酸単位の含有量は100モル%であった。Mw=20000であった。
[Synthesis Example 2] Synthesis of Semi-Aromatic Polyamide B-1 (Polyamide 6I) Polymerization reaction of polyamide was carried out as follows by the “hot melt polymerization method”.
First, equimolar salt of isophthalic acid and hexamethylenediamine: 1500 g, and 1.5 mol % excess adipic acid and 0.5 mol % acetic acid with respect to all equimolar salt components, distilled water: 1500 g to prepare an equimolar 50% by mass uniform aqueous solution of the raw material monomer. Then, while stirring at a temperature of about 110° C. or higher and 150° C. or lower, the solution was concentrated by removing steam gradually until the solution concentration reached 70% by mass. The internal temperature was then raised to 220°C. At this time, the autoclave was pressurized to 1.8 MPa. The mixture was allowed to react for 1 hour while the pressure was maintained at 1.8 MPa by gradually removing water vapor until the internal temperature reached 245°C. The pressure was then reduced over 30 minutes. Then, the inside of the autoclave was maintained under a reduced pressure of 650 torr (86.66 kPa) for 10 minutes using a vacuum device. At this time, the final internal temperature of the polymerization was 265°C. Then, it was pressurized with nitrogen, made into a strand from a lower spinneret (nozzle), water-cooled and cut, and discharged in the form of pellets. The pellets were then dried at 100° C. under a nitrogen atmosphere for 12 hours to obtain a semi-aromatic polyamide B-1 (polyamide 6I).
The resulting semi-aromatic polyamide B-1 (polyamide 6I) had a content of isophthalic acid units in dicarboxylic acid units of 100 mol %. Mw=20,000.
<物性及び評価>
まず、実施例及び比較例で得られたポリアミド組成物のペレットを、窒素気流中で乾燥し、ポリアミド組成物中の水分量を500ppm以下にした。次いで、水分量を調整した各ポリアミド組成物のペレットを用いて下記の方法を用いて、各種物性の測定及び各種評価を実施した。
<Physical properties and evaluation>
First, the polyamide composition pellets obtained in Examples and Comparative Examples were dried in a nitrogen stream to reduce the water content in the polyamide composition to 500 ppm or less. Next, using the pellets of each polyamide composition with adjusted moisture content, various physical properties were measured and various evaluations were performed using the following methods.
[物性1]tanδピーク温度
日精工業(株)製PS40E射出成形機を用い、シリンダー温度290℃、金型温度を100℃に設定し、射出10秒、冷却10秒の射出成形条件で、JIS-K7139に準じた成形品を成形した。この成形品を、動的粘弾性評価装置(GABO社製、EPLEXOR500N)を用いて、以下の条件で測定した。
[Physical properties 1] tan δ peak temperature Using a PS40E injection molding machine manufactured by Nissei Kogyo Co., Ltd., setting the cylinder temperature to 290 ° C. and the mold temperature to 100 ° C., injection molding conditions of 10 seconds for injection and 10 seconds for cooling, JIS- A molded product was molded according to K7139. This molded article was measured under the following conditions using a dynamic viscoelasticity evaluation device (manufactured by GABO, EPLEXOR500N).
(測定条件)
測定モード:引張
測定周波数:8.00Hz
昇温速度:3℃/分
温度範囲:マイナス100~250℃
(Measurement condition)
Measurement mode: Tensile Measurement frequency: 8.00Hz
Heating rate: 3°C/min Temperature range: -100 to 250°C
貯蔵弾性率E1及び損失弾性率E2の比(E2/E1)をtanδとし、最も高い温度をtanδピーク温度とした。 The ratio (E2/E1) of the storage elastic modulus E1 and the loss elastic modulus E2 was defined as tan δ, and the highest temperature was defined as the tan δ peak temperature.
[物性2]ポリアミド組成物の分子量(Mw)
実施例及び比較例で得られたポリアミド組成物の重量平均分子量(Mw)は、下記測定条件のGPCを用いて測定した。
[Physical property 2] Molecular weight (Mw) of polyamide composition
The weight average molecular weights (Mw) of the polyamide compositions obtained in Examples and Comparative Examples were measured using GPC under the following measurement conditions.
(測定条件)
測定装置:東ソー株式会社製、HLC-8020
溶媒:ヘキサフルオロイソプロパノール溶媒
標準サンプル:PMMA(ポリメチルメタクリレート)(ポリマーラボラトリー社製)換算
GPCカラム:TSK-GEL GMHHR-M及びG1000HHR
(Measurement condition)
Measuring device: HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation
Solvent: Hexafluoroisopropanol Solvent standard sample: PMMA (polymethyl methacrylate) (manufactured by Polymer Laboratories) conversion GPC column: TSK-GEL GMHHR-M and G1000HHR
[評価1]難燃性
UL94(米国Under Writers Laboratories Incで定められた規格)の方法を用いて測定を行った。なお、試験片(長さ127mm、幅12.7mm、厚み1.6mm)は、射出成形機(日精工業(株)製PS40E)にUL試験片の金型(金型温度=100℃)を取り付けて、シリンダー温度:290℃で、各ポリアミド組成物を成形することにより作製した。射出圧力はUL試験片成形する際の完全充填圧力+2%の圧力で行った。難燃等級は、UL94規格(垂直燃焼試験)に準じて、V-0、V-1、V-2のうちいずれかの等級にあたるか評価した。なお、等級の数値が小さいほど、難燃性が高い。
[Evaluation 1] Flame Retardancy Measured using the method of UL94 (the standard established by Under Writers Laboratories Inc., USA). The test piece (length 127 mm, width 12.7 mm, thickness 1.6 mm) was prepared by attaching a mold for the UL test piece (mold temperature = 100°C) to an injection molding machine (PS40E manufactured by Nissei Kogyo Co., Ltd.). and the cylinder temperature: 290°C, and by molding each polyamide composition. The injection pressure was the full filling pressure + 2% pressure when molding the UL test piece. The flame retardant grade was evaluated according to the UL94 standard (vertical burning test) to determine which grade was V-0, V-1, or V-2. In addition, the flame retardance is so high that the numerical value of a grade is small.
[評価2]引張強度
射出成形機[PS-40E:日精樹脂株式会社製]を用いて、ISO 3167に準拠し、各ポリアミド組成物を多目的試験片A型の成形片に成形した。具体的な成形条件は、射出+保圧時間25秒、冷却時間15秒、金型温度を80℃、溶融樹脂温度をポリアミドの高温側の融解ピーク温度(Tm2)+20℃に設定した。
得られた多目的試験片A型の成形片を用いて、ISO 527に準拠し、23℃の温度条件下、引張速度5mm/minで引張試験を行い、引張降伏応力を測定し、引張強度とした。
[Evaluation 2] Tensile strength Using an injection molding machine [PS-40E: manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.], each polyamide composition was molded into a multi-purpose test piece A type molded piece according to ISO 3167. Specific molding conditions were as follows: injection + holding pressure time: 25 seconds, cooling time: 15 seconds, mold temperature: 80°C, molten resin temperature: melting peak temperature (Tm2) on the high temperature side of polyamide + 20°C.
Using the obtained multi-purpose test piece A molded piece, a tensile test was performed at a tensile speed of 5 mm / min under a temperature condition of 23 ° C. in accordance with ISO 527, and the tensile yield stress was measured and used as the tensile strength. .
[評価3]吸水時の曲げ弾性率
厚み4mmのISOダンベルを作製し、試験片とした。得られた試験片を用いて、ISO 178に準じて、曲げ弾性率を測定した。また、ISOダンベルを恒温恒湿(23℃、50RH%)雰囲気下に放置し吸水平衡に達した後、ISO 178に準じて曲げ弾性率を測定した。
[Evaluation 3] Flexural modulus at the time of water absorption An ISO dumbbell having a thickness of 4 mm was produced and used as a test piece. Using the obtained test piece, the flexural modulus was measured according to ISO 178. In addition, the ISO dumbbell was left in an atmosphere of constant temperature and humidity (23° C., 50 RH %) to reach water absorption equilibrium, and then the flexural modulus was measured according to ISO 178.
[評価4]長期耐熱性
上記の引張強度における多目的試験片(A型)を、熱風循環式オーブン内で、150℃で加熱し、熱老化させた。
オーブンに入れてから1000時間後にオーブンから取り出し、23℃で24時間以上冷却した。次いで、冷却後の多目的試験片(A型)を、ISO 527に準拠しつつ引張速度5mm/minで上述した方法と同様の方法により引張試験を行い、各引張強度を測定した。耐熱エージング保持率は下記式を用いて求めた。
[Evaluation 4] Long-Term Heat Resistance A multi-purpose test piece (Type A) for the above tensile strength was heated at 150° C. in a hot air circulating oven for heat aging.
After 1000 hours from placing in the oven, it was removed from the oven and cooled at 23° C. for 24 hours or more. Next, the multi-purpose test piece (type A) after cooling was subjected to a tensile test in accordance with ISO 527 at a tensile speed of 5 mm/min by the same method as described above to measure each tensile strength. The heat aging retention rate was obtained using the following formula.
耐熱エージング保持率(%)=エージング後引張強度/エージング前引張強度×100 Heat-resistant aging retention rate (%) = Tensile strength after aging/Tensile strength before aging x 100
[評価5]耐トラッキング性
30mm×30mmで、厚みが4mmの試験片を作製し、IEC60112規格に準拠してCTIを測定した。なお、印加電圧は50V単位で行った。
得られた比較トラッキング指数(TI)に応じて、以下のようにランク分けした。
[Evaluation 5] Tracking Resistance A test piece having a size of 30 mm×30 mm and a thickness of 4 mm was prepared, and the CTI was measured according to the IEC60112 standard. In addition, the applied voltage was performed in units of 50V.
According to the obtained comparative tracking index (TI), they were ranked as follows.
(ランク分け)
CTI 0級:600≦TI
CTI 1級:400≦TI<600
CTI 2級:250≦TI<400
CTI 3級:175≦TI<250
CTI 4級:100≦TI<175
CTI 5級:0≦TI<100
(Ranking)
CTI Class 0: 600≤TI
CTI Grade 1: 400≤TI<600
CTI Grade 2: 250≤TI<400
CTI Grade 3: 175≤TI<250
CTI Grade 4: 100≤TI<175
CTI Class 5: 0≤TI<100
[実施例1]ポリアミド組成物P-1aの製造
東芝機械社製、TEM35mm2軸押出機(設定温度:280℃、スクリュー回転数300rpm)を用いて、押出機最上流部に設けられたトップフィード口より、(A)脂肪族ポリアミドA-1と、(B)半芳香族ポリアミドB-1、(D)ポリマーD-1、及び、(F)その他添加剤F-1を予めブレンドしたものと、を供給した。また、押出機下流側(トップフィード口より供給された樹脂が充分溶融している状態)のサイドフィード口より(C)難燃剤C-1、及び、(E)充填材E-1を供給した。次いで、ダイヘッドより押し出された溶融混練物をストランド状で冷却し、ペレタイズして、ポリアミド組成物P-1aのペレットを得た。配合量は(A)脂肪族ポリアミドA-1:46.0質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.6質量%、(C)難燃剤C-1:16.0質量%、(D)ポリマーD-1:1.0質量%、(E)充填材E-1:25.0質量%、及び(F)その他添加剤F-1:0.1質量%とした。
[Example 1] Production of polyamide composition P-1a Using a TEM 35 mm twin-screw extruder (set temperature: 280 ° C., screw rotation speed 300 rpm) manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., a top feed port provided at the most upstream part of the extruder From, (A) aliphatic polyamide A-1, (B) semi-aromatic polyamide B-1, (D) polymer D-1, and (F) other additive F-1 pre-blended, supplied. In addition, (C) flame retardant C-1 and (E) filler E-1 were supplied from the side feed port on the downstream side of the extruder (the state in which the resin supplied from the top feed port is sufficiently melted). . Next, the melt-kneaded product extruded from the die head was cooled in a strand form and pelletized to obtain pellets of the polyamide composition P-1a. The blending amount is (A) aliphatic polyamide A-1: 46.0% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.6% by mass, (C) flame retardant C-1: 16.0% by mass , (D) polymer D-1: 1.0% by mass, (E) filler E-1: 25.0% by mass, and (F) other additive F-1: 0.1% by mass.
[実施例2]ポリアミド組成物P-2aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:45.2質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.4質量%、及び(D)ポリマーD-1:2.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-2aのペレットを得た。
[Example 2] Production of polyamide composition P-2a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 45.2% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.4% by mass, and (D) Polymer D-1: Pellets of polyamide composition P-2a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 2.0% by mass.
[実施例3]ポリアミド組成物P-3aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:44.4質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.2質量%、及び(D)ポリマーD-1:3.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-3aのペレットを得た。
[Example 3] Production of polyamide composition P-3a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 44.4% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.2% by mass, and (D) Polymer D-1: Pellets of polyamide composition P-3a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 3.0% by mass.
[実施例4]ポリアミド組成物P-4aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:43.6質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.0質量%、及び(D)ポリマーD-1:4.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-4aのペレットを得た。
[Example 4] Production of polyamide composition P-4a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 43.6% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.0% by mass, and (D) Polymer D-1: Pellets of polyamide composition P-4a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 4.0% by mass.
[実施例5]ポリアミド組成物P-5aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:46.2質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.6質量%、及び(D)ポリマーD-2:1.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-5aのペレットを得た。
[Example 5] Production of polyamide composition P-5a The blending amounts were (A) aliphatic polyamide A-1: 46.2% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.6% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-5a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 1.0% by mass.
[実施例6]ポリアミド組成物P-6aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:44.6質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.2質量%、及び(D)ポリマーD-2:3.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-6aのペレットを得た。
[Example 6] Production of polyamide composition P-6a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 44.6% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.2% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-6a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 3.0% by mass.
[実施例7]ポリアミド組成物P-7aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:42.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.8質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-7aのペレットを得た。
[Example 7] Production of polyamide composition P-7a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 42.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.8% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-7a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 5.0% by mass.
[実施例8]ポリアミド組成物P-8aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:40.0質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.0質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.7質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-8aのペレットを得た。
[Example 8] Production of polyamide composition P-8a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 40.0% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.0% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-8a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 5.7% by mass.
[実施例9]ポリアミド組成物P-9aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:44.4質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.2質量%、及び(D)ポリマーD-3:3.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-9aのペレットを得た。
[Example 9] Production of polyamide composition P-9a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 44.4% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.2% by mass, and (D) Polymer D-3: Pellets of polyamide composition P-9a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 3.0% by mass.
[実施例10]ポリアミド組成物P-10aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:44.4質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.2質量%、及び(D)ポリマーD-4:3.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-10aのペレットを得た。
[Example 10] Production of polyamide composition P-10a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 44.4% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.2% by mass, and (D) Polymer D-4: Pellets of polyamide composition P-10a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 3.0% by mass.
[実施例11]ポリアミド組成物P-11aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:45.2質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-2:11.4質量%、及び(D)ポリマーD-1:2.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-11aのペレットを得た。
[Example 11] Production of polyamide composition P-11a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 45.2% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-2: 11.4% by mass, and (D) Polymer D-1: Pellets of polyamide composition P-11a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 2.0% by mass.
[実施例12]ポリアミド組成物P-12aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:42.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-2:10.8質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-12aのペレットを得た。
[Example 12] Production of polyamide composition P-12a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 42.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-2: 10.8% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-12a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 5.0% by mass.
[実施例13]ポリアミド組成物P-13aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-2:45.2質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.4質量%、及び(D)ポリマーD-1:2.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-13aのペレットを得た。
[Example 13] Production of polyamide composition P-13a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-2: 45.2% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.4% by mass, and (D) Polymer D-1: Pellets of polyamide composition P-13a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 2.0% by mass.
[実施例14]ポリアミド組成物P-14aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-2:42.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.8質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-14aのペレットを得た。
[Example 14] Production of polyamide composition P-14a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-2: 42.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.8% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-14a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 5.0% by mass.
[実施例15]ポリアミド組成物P-15aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:48.2質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:5.4質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-15aのペレットを得た。
[Example 15] Production of polyamide composition P-15a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 48.2% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 5.4% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-15a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 5.0% by mass.
[実施例16]ポリアミド組成物P-16aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:37.5質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:16.1質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-16aのペレットを得た。
[Example 16] Production of polyamide composition P-16a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 37.5% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 16.1% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-16a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 5.0% by mass.
[実施例17]ポリアミド組成物P-17aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:32.2質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:21.4質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-17aのペレットを得た。
[Example 17] Production of polyamide composition P-17a The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 32.2% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 21.4% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-17a were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 5.0% by mass.
[実施例18]ポリアミド組成物P-18aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:29.4質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:7.4質量%、(C)ホスフィン酸塩類C-1:9.0質量%、(D)ポリマーD-2:3.8質量%、及び(E)充填材:50質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-18aのペレットを得た。
[Example 18] Production of polyamide composition P-18a The blending amount is (A) aliphatic polyamide A-1: 29.4% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 7.4% by mass, ( C) Phosphinate C-1: 9.0% by mass, (D) Polymer D-2: 3.8% by mass, and (E) Filler: Same as in Example 1 except that it was changed to 50% by mass method was used to obtain pellets of polyamide composition P-18a.
[実施例19]ポリアミド組成物P-19aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:22.2質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:14.6質量%、(C)ホスフィン酸塩類C-1:9.0質量%、(D)ポリマーD-2:3.8質量%、及び(E)充填材:50.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-19aのペレットを得た。
[Example 19] Production of polyamide composition P-19a The blending amount is (A) aliphatic polyamide A-1: 22.2% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 14.6% by mass, ( C) Phosphinate C-1: 9.0% by mass, (D) Polymer D-2: 3.8% by mass, and (E) Filler: Same as Example 1 except that it was changed to 50.0% by mass. A similar method was used to obtain pellets of polyamide composition P-19a.
[実施例20]ポリアミド組成物P-20aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:39.6質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.0質量%、(C)ホスフィン酸塩類C-2:20.0質量%、(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-20aのペレットを得た。
[Example 20] Production of polyamide composition P-20a The blending amount is (A) aliphatic polyamide A-1: 39.6% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.0% by mass, ( C) Phosphinate C-2: 20.0% by mass, (D) Polymer D-2: 5.0% by mass using the same method as in Example 1, polyamide composition P-20a of pellets were obtained.
[実施例21]ポリアミド組成物P-21aの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:7.0質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-3:46.6質量%、(C)ホスフィン酸塩類C-1:16.0質量%、(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-21aのペレットを得た。
[Example 21] Production of polyamide composition P-21a The blending amount is (A) aliphatic polyamide A-1: 7.0% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-3: 46.6% by mass, ( C) Phosphinates C-1: 16.0% by mass, (D) Polymer D-2: 5.0% by mass using the same method as in Example 1, polyamide composition P-21a of pellets were obtained.
[比較例1]ポリアミド組成物P-1bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:46.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:11.8質量%、及び(D)ポリマーD-1:0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-1bのペレットを得た。
[Comparative Example 1] Production of polyamide composition P-1b The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 46.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 11.8% by mass, and (D) Polymer D-1: Pellets of polyamide composition P-1b were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 0% by mass.
[比較例2]ポリアミド組成物P-2bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:46.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-2:11.8質量%、及び(D)ポリマーD-1:0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-2bのペレットを得た。
[Comparative Example 2] Production of polyamide composition P-2b The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 46.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-2: 11.8% by mass, and (D) Polymer D-1: Pellets of polyamide composition P-2b were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 0% by mass.
[比較例3]ポリアミド組成物P-3bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:41.7質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.4質量%、及び(D)ポリマーD-1:6.5質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-3bのペレットを得た。
[Comparative Example 3] Production of polyamide composition P-3b The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 41.7% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.4% by mass, and (D) Polymer D-1: Pellets of polyamide composition P-3b were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 6.5% by mass.
[比較例4]ポリアミド組成物P-4bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:41.7質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.4質量%、及び(D)ポリマーD-2:6.5質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-4bのペレットを得た。
[Comparative Example 4] Production of polyamide composition P-4b The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 41.7% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.4% by mass, and (D) Polymer D-2: Pellets of polyamide composition P-4b were obtained in the same manner as in Example 1, except that the polymer was changed to 6.5% by mass.
[比較例5]ポリアミド組成物P-5bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:42.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.8質量%、及び(D’)ポリマーD’-1:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-5bのペレットを得た。
[Comparative Example 5] Production of polyamide composition P-5b The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 42.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.8% by mass, and (D') Polymer D'-1: Pellets of polyamide composition P-5b were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 5.0% by mass.
[比較例6]ポリアミド組成物P-6bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:42.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.8質量%、及び(D’)ポリマーD’-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-6bのペレットを得た。
[Comparative Example 6] Production of polyamide composition P-6b The blending amount was (A) aliphatic polyamide A-1: 42.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.8% by mass, and (D') Polymer D'-2: Pellets of polyamide composition P-6b were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 5.0% by mass.
[比較例7]ポリアミド組成物P-7bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:24.3質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:16.3質量%、(C)ホスフィン酸塩類C-1:9.0質量%、及び(D)ポリマーD-1:0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-7bのペレットを得た。
[Comparative Example 7] Production of polyamide composition P-7b The blending amount is (A) aliphatic polyamide A-1: 24.3% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 16.3% by mass, ( C) Phosphinates C-1: 9.0% by mass, and (D) Polymer D-1: 0% by mass using the same method as in Example 1, polyamide composition P-7b A pellet was obtained.
[比較例8]ポリアミド組成物P-8bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:42.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.8質量%、(C’)ホスフィン酸塩類以外の難燃剤C’-1:16.0質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-8bのペレットを得た。
[Comparative Example 8] Production of polyamide composition P-8b The blending amount is (A) aliphatic polyamide A-1: 42.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.8% by mass, ( C′) Flame retardant C′-1 other than phosphinates: 16.0% by mass, and (D) Polymer D-2: 5.0% by mass Using the same method as in Example 1 , to obtain pellets of polyamide composition P-8b.
[比較例9]ポリアミド組成物P-9bの製造
配合量を(A)脂肪族ポリアミドA-1:42.8質量%、(B)半芳香族ポリアミドB-1:10.8質量%、(C’)ホスフィン酸塩類以外の難燃剤C’-2:16.0質量%、及び(D)ポリマーD-2:5.0質量%に変更した以外は実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド組成物P-9bのペレットを得た。
[Comparative Example 9] Production of polyamide composition P-9b The blending amount is (A) aliphatic polyamide A-1: 42.8% by mass, (B) semi-aromatic polyamide B-1: 10.8% by mass, ( C′) Flame retardant C′-2 other than phosphinates: 16.0% by mass, and (D) Polymer D-2: 5.0% by mass Using the same method as in Example 1 , to obtain pellets of the polyamide composition P-9b.
また、得られた各ポリアミド組成物のペレットを用いて、上記方法により成形品を製造し、各種物性の測定及び評価を行った。評価結果を下記表1~5に示す。 Using the obtained pellets of each polyamide composition, a molded product was produced by the above method, and various physical properties were measured and evaluated. Evaluation results are shown in Tables 1 to 5 below.
表1~3から、(A)脂肪族ポリアミド、(B)半芳香族ポリアミド、(C)ホスフィン酸塩類、及び(D)ポリマーを含み、(A)~(D)成分の合計質量に対する(D)ポリマーの含有量が、0.1質量%以上8.0質量%以下の範囲であるポリアミド組成物P-1a~P-21a(実施例1~21)から得られた成形品は、難燃性に優れ、引張強度、吸水時の曲げ弾性率及び長期耐熱性に優れるものであった。
また、異なる種類の(D)ポリマーを含有するポリアミド組成物P-3a、P-6a、P-9a及びP-10a(実施例3、6、9及び10)において、D-1、D-2及びD-3を含有するポリアミド組成物P-3a、P-6a及びP-9a(実施例3、6及び9)から得られた成形品は、D-4を含有するポリアミド組成物P-10a(実施例10)から得られた成形品よりも、引張強度及び長期耐熱性が特に良好であった。
また、異なる種類の(B)半芳香族ポリアミドを含有するポリアミド組成物P-2a及びP-11a(実施例2及び11)、並びに、P-7a及びP-12a(実施例7及び12)において、B-1を含有するポリアミド組成物P-2a及びP-7a(実施例2及び7)から得られた成形品は、B-2を含有するポリアミド組成物(実施例11及び12)から得られた成形品よりも、引張強度及び吸水時の曲げ弾性率が特に良好であった。
また、異なる種類の(A)脂肪族ポリアミドを含有するポリアミド組成物P-2a及びP-13a(実施例2及び13)、並びに、P-7a及びP-14a(実施例7及び14)において、A-1を含有するポリアミド組成物P-2a及びP-7a(実施例2及び7)から得られた成形品は、A-2を含有するポリアミド組成物P-13a及びP-14a(実施例13及び14)から得られた成形品よりも、引張強度及び吸水時の曲げ弾性率が特に良好であった。
また、異なる種類の(C)ホスフィン酸塩類を含有するポリアミド組成物P-8a及びP-20a(実施例8及び20)において、C-1を含有するポリアミド組成物P-8a(実施例8)から得られた成形品は、C-2を含有するポリアミド組成物P-20a(実施例20)から得られた成形品よりも、引張強度及び吸水時の曲げ弾性率が特に良好であった。
From Tables 1-3, including (A) aliphatic polyamide, (B) semi-aromatic polyamide, (C) phosphinates, and (D) polymer, (D ) Polyamide compositions P-1a to P-21a (Examples 1 to 21) in which the content of the polymer is in the range of 0.1% by mass to 8.0% by mass or less The molded articles obtained are flame retardant It was excellent in tensile strength, flexural modulus at the time of water absorption, and long-term heat resistance.
Also, in polyamide compositions P-3a, P-6a, P-9a and P-10a (Examples 3, 6, 9 and 10) containing different types of (D) polymers, D-1, D-2 and D-3 containing polyamide compositions P-3a, P-6a and P-9a (Examples 3, 6 and 9) were obtained from polyamide compositions P-10a containing D-4 The tensile strength and long-term heat resistance were particularly better than those obtained from (Example 10).
Also, in polyamide compositions P-2a and P-11a (Examples 2 and 11) and P-7a and P-12a (Examples 7 and 12) containing different types of (B) semi-aromatic polyamides , The molded articles obtained from polyamide compositions P-2a and P-7a containing B-1 (Examples 2 and 7) were obtained from polyamide compositions containing B-2 (Examples 11 and 12). The tensile strength and flexural modulus at the time of water absorption were particularly better than those of the molded article obtained from this method.
Also, in polyamide compositions P-2a and P-13a (Examples 2 and 13) and P-7a and P-14a (Examples 7 and 14) containing different types of (A) aliphatic polyamides, Molded articles obtained from polyamide compositions P-2a and P-7a containing A-1 (Examples 2 and 7) were obtained from polyamide compositions P-13a and P-14a containing A-2 (Example The tensile strength and flexural modulus at the time of water absorption were particularly better than the moldings obtained from 13 and 14).
Further, in the polyamide compositions P-8a and P-20a (Examples 8 and 20) containing different types of (C) phosphinates, the polyamide composition P-8a containing C-1 (Example 8) The molded article obtained from was particularly superior in tensile strength and flexural modulus upon water absorption than the molded article obtained from the polyamide composition P-20a containing C-2 (Example 20).
これに対して、表4~5から、(D)ポリマーを含まないポリアミド組成物P-1b、P-2b及びP-7b(比較例1、2及び7)から得られた成形品は、難燃性、吸水時の曲げ弾性率及び長期耐熱性が劣るものであった。
また、(A)~(D)成分の合計質量に対する(D)ポリマーの含有量が、8.0質量%超であるポリアミド組成物P-3b及びP-4b(比較例3及び4)から得られた成形品は、難燃性及び耐トラッキング性に劣るものであった。
また、(A)~(D’)成分の合計質量に対する(D’)ポリマーの含有量が0.1質量%以上8.0質量%以下であるが、酸素指数が27%未満であり、主鎖に芳香族基を有さない(D’)ポリマーを含有するポリアミド組成物P-5b(比較例5)から得られた成形品は、難燃性に劣るものであった。
また、(A)~(D’)成分の合計質量に対する(D’)ポリマーの含有量が0.1質量%以上8.0質量%以下であるが、主鎖に芳香族基を有さない(D’)ポリマーを含有するポリアミド組成物P-6b(比較例6)から得られた成形品は、吸水時の曲げ弾性率、長期耐熱性及び耐トラッキング性に劣るものであった。
また、(C)ホスフィン酸塩類の代わりに、(C’)ホスフィン酸塩類以外のハロゲン元素を含有しない難燃剤として、窒素系難燃剤C’-1を含有するポリアミド組成物P-8b(比較例8)及び窒素及びリン系難燃剤C’-2を含有するポリアミド組成物P-9b(比較例9)から得られた成形品は、難燃性、引張強度及び吸水時の曲げ弾性率に劣るものであり、ポリアミド組成物P-9b(比較例9)から得られた成形品ではさらに耐トラッキング性も劣るものであった。
On the other hand, from Tables 4 and 5, the molded articles obtained from polyamide compositions P-1b, P-2b and P-7b (Comparative Examples 1, 2 and 7) containing no (D) polymer are difficult to It was inferior in flame resistance, bending elastic modulus at the time of water absorption, and long-term heat resistance.
Further, the content of the (D) polymer relative to the total mass of the components (A) to (D) is more than 8.0% by mass from the polyamide compositions P-3b and P-4b (Comparative Examples 3 and 4). The resulting molded article was inferior in flame retardancy and tracking resistance.
In addition, the content of the polymer (D') with respect to the total mass of the components (A) to (D') is 0.1% by mass or more and 8.0% by mass or less, but the oxygen index is less than 27%, and the main The molded article obtained from the polyamide composition P-5b (Comparative Example 5) containing the (D') polymer having no aromatic group in the chain had poor flame retardancy.
Further, the content of the polymer (D') relative to the total mass of the components (A) to (D') is 0.1% by mass or more and 8.0% by mass or less, but does not have an aromatic group in the main chain The molded article obtained from the polyamide composition P-6b (Comparative Example 6) containing the (D') polymer was inferior in flexural modulus upon absorption of water, long-term heat resistance and tracking resistance.
Further, instead of (C) phosphinates, a polyamide composition P-8b containing a nitrogen-based flame retardant C'-1 as a flame retardant that does not contain a halogen element other than (C') phosphinates (Comparative Example 8) and the polyamide composition P-9b (Comparative Example 9) containing a nitrogen and phosphorus-based flame retardant C'-2 is inferior in flame retardancy, tensile strength and flexural modulus upon water absorption. The molded article obtained from the polyamide composition P-9b (Comparative Example 9) was also inferior in tracking resistance.
以上のことから、本実施形態のポリアミド組成物によれば、ハロゲンを含まず、難燃性、引張強度、吸水時の曲げ弾性率、長期耐熱性に優れる成形品が得られることが明らかとなった。 From the above, according to the polyamide composition of the present embodiment, it is clear that a molded article that does not contain halogen and is excellent in flame retardancy, tensile strength, flexural modulus when absorbing water, and long-term heat resistance can be obtained. rice field.
本実施形態のポリアミド組成物によれば、ハロゲンを含有しないにも関わらず、難燃性に優れ、長期耐熱性に優れる成形品が得られる。本実施形態の成形品は、自動車分野、電気及び電子分野、機械及び工業分野、事務機器分野、航空及び宇宙分野において、好適に用いることができる。 According to the polyamide composition of the present embodiment, a molded article having excellent flame retardancy and excellent long-term heat resistance can be obtained in spite of containing no halogen. The molded article of this embodiment can be suitably used in the fields of automobiles, electrics and electronics, machinery and industry, office equipment, aviation and space.
Claims (13)
(B)ジアミン単位とジカルボン酸単位とを含有する半芳香族ポリアミド、
(C)下記一般式(1)で表されるホスフィン酸塩、下記一般式(2)で表されるジホスフィン酸塩及びこれらの縮合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のホスフィン酸塩類、並びに、
(D)酸素指数27%以上であり、主鎖に芳香族基を有するポリマー、
を含有するポリアミド組成物であって、
前記(B)半芳香族ポリアミドが、前記(B)半芳香族ポリアミドを構成する全ジカルボン酸単位中、イソフタル酸単位を50モル%以上含有し、
前記(D)ポリマーの含有量が前記(A)脂肪族ポリアミド、前記(B)半芳香族ポリアミド、前記(C)ホスフィン酸塩類及び前記(D)ポリマーの合計質量に対して0.1質量%以上8質量%以下である、ポリアミド組成物。
一般式(2)中、R21及びR22はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上10以下のアリール基である。Y21は、炭素数1以上10以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基である。M’m21+はm21価の金属イオンである。M’はカルシウム又はアルミニウムである。n21は1以上3以下の整数である。n21が2又は3である場合、複数存在するR21、R22及びY21はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。m21は2又は3である。xは1又は2である。xが2の場合、複数存在するM’は同一であってもよく、異なっていてもよい。n21、x及びm21は、2×n21=m21×xの関係式を満たす整数である。) (A) an aliphatic polyamide;
(B) a semi-aromatic polyamide containing diamine units and dicarboxylic acid units;
(C) at least one phosphinate selected from the group consisting of a phosphinate represented by the following general formula (1), a diphosphinate represented by the following general formula (2), and condensates thereof; ,
(D) a polymer having an oxygen index of 27% or more and having an aromatic group in its main chain;
A polyamide composition containing
The (B) semi-aromatic polyamide contains 50 mol% or more of isophthalic acid units in all dicarboxylic acid units constituting the (B) semi-aromatic polyamide,
The content of the (D) polymer is 0.1% by mass with respect to the total mass of the (A) aliphatic polyamide, the (B) semi-aromatic polyamide, the (C) phosphinates and the (D) polymer A polyamide composition having a content of 8% by mass or more.
In general formula (2), R 21 and R 22 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Y 21 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. M′ m21+ is an m21 valent metal ion. M' is calcium or aluminum . n21 is an integer of 1 or more and 3 or less. When n21 is 2 or 3, multiple R 21 , R 22 and Y 21 may be the same or different. m21 is 2 or 3; x is 1 or 2; When x is 2, multiple M' may be the same or different. n21, x and m21 are integers satisfying the relational expression 2*n21=m21*x. )
前記(A)脂肪族ポリアミド、前記(B)半芳香族ポリアミド、前記(C)ホスフィン酸塩類及び前記(D)ポリマーを含有する原料成分を溶融混練する、ポリアミド組成物の製造方法。 A method for producing the polyamide composition according to any one of claims 1 to 11,
A method for producing a polyamide composition, comprising melt-kneading raw material components containing the (A) aliphatic polyamide, the (B) semi-aromatic polyamide, the (C) phosphinate and the (D) polymer.
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